字符设备控制技术

引入：
　　有时对设备不仅仅是进行一些读写操作，还需要进行一些对设备的控制，比如LED的点燃与熄灭，电机的转速等。那就需要使用到ioctl这个系统调用。先来看看他的函数原型：
　　int    ioctl(int fd,unsigned int cmd, ...);
　　参数：

　　　　fd：字符设备文件的文件描述符
　　　　cmd：要对设备执行的命令
　　　　...：当命令需要参数时填写，不需要则不填写
　　主要讲一下cmd这个参数。命令从实质上来讲就是一个32位整数，通常这个数会被分为几段分别为类型（也叫幻数，8位）、序号、参数传递方向、参数长度。Linux提供了一些宏来拼接这些数字，规范命令的合理性。例如：
　　　　不带参数的命令：_IO(type,nr);
　　　　从设备中读：_IOR(type,nr,datatype);
　　　　从设备中写：_IOW(type,nr,datatype);
　　type(幻数)为设备类型，用来区分不同设备；nr为设备序号，区分同种设备的不同个体；datatype读或写数据的类型。
　　例：

　　　　#define     MEM_MAGIC    ‘m’    //定义幻数
　　　　#define    MEM_RESTART    _IO(MEM_MAGIC，0)
　　　　#define    MEM_SET    _IOW(MEM_MAGIC，0，int)
　　一般驱动里的ioctl函数通过switch语句实现，范例代码：

long mem_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    switch(cmd)
    {
        case MEM_RESTART:
            printk("restart device\n");
            return 0;
        case MEM_SET:
            printk("arg is %d\n",arg);
            return 0;
        default:
            return -EINVAL;
    }
}

　　用户应用程序调用ioctl的实现方法：

#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include "memdev.h"

int main()
{
    int fd;
    fd = open("/dev/memdev0", O_RDWR);

    ioctl(fd, MEM_SET,2048);
    
    ioctl(fd, MEM_RESTART);

    return 0;

}

memdev.h

#define MEM_MAGIC 'm'
#define MEM_RESTART _IO(MEM_MAGIC,0)
#define MEM_SET _IOW(MEM_MAGIC,1,int)