在驱动程序里，ioctl()函数上传送的变量cmd是应用程序用于区别设备驱动程序请求处理内容的值。cmd除了可区别数字外，还包含有助于处理的几种相应信息。cmd的大小为32位，共分4个域：
bit31~bit30 2位为“区别读写”区，作用是区分是读取命令还是写入命令。
bit29~bit15 14位为"数据大小" 区，表示ioctl()中的arg变量传送的内存大小。
bit20~bit08 8位为“魔数"(也称为"幻数")区，这个值用以与其它设备驱动程序的ioctl命令进行区别。
bit07~bit00 8位为“区别序号“区，是区分命令的命令顺序序号。 像命令码中的“区分读写区”里的值可能是_IOC_NONE(0值)表示无数据传输，
_IOC_READ (读)，
_IOC_WRITE (写)，
_IOC_READ|_IOC_WRITE (双向)。
内核定义了_IO() , _IOR() , IOW() 和_IOWR() 这4 个宏来辅助生成上面的cmd 。下面分析_IO() 的实现，其它的类似。
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在asm-generic/ioctl.h 里可以看到 _IO() 的定义：
#define _IO(type,nr) _IOC(_IOC_NONE,(type),(nr),0)
再看_IOC() 的定义：#define _IOC(dir,type,nr,size) \
(((dir) << _IOC_DIRSHIFT) | \
((type) << _IOC_TYPESHIFT) | \
((nr) << _IOC_NRSHIFT) | \
((size) << _IOC_SIZESHIFT)) 可见，_IO() 的最后结果由_IOC() 中的4 个参数移位组合而成。
再看_IOC_DIRSHIT 的定义：
#define _IOC_DIRSHIFT (_IOC_SIZESHIFT+_IOC_SIZEBITS)
_IOC_SIZESHIFT 的定义：
#define _IOC_SIZESHIFT (_IOC_TYPESHIFT+_IOC_TYPEBITS)
_IOC_TYPESHIF 的定义：
#define _IOC_TYPESHIFT (_IOC_NRSHIFT+_IOC_NRBITS)
_IOC_NRSHIFT 的定义：
#define _IOC_NRSHIFT 0
_IOC_NRBITS 的定义：
#define _IOC_NRBITS 8
_IOC_TYPEBITS 的定义：
#define _IOC_TYPEBITS 8
由上面的定义，往上推得到：
引用
_IOC_TYPESHIFT = 8
_IOC_SIZESHIFT = 16
_IOC_DIRSHIFT = 30
所以，(dir)<< _IOC_DIRSHIFT)
表是dir 往左移30 位，即移到bit31~bit30 两位上，得到方向(读写)的属性；
(size) << _IOC_SIZESHIFT) 位左移16 位得到“数据大小”区；
(type) << _IOC_TYPESHIFT) 左 移 8位得到"魔数"区；
(nr) << _IOC_NRSHIFT) 左移 0 位( bit7~bit0) 。
这样，就得到了_IO() 的宏值。
这几个宏的使用格式为：_IO (魔数，基数);
_IOR (魔数，基数，变量型)
_IOW (魔数， 基数， 变量型)
_IOWR (魔数，基数，变量型)
魔数(magic number) 魔数范围为 0~255 。通常，用英文字符"A" ~ "Z" 或者 "a" ~ "z" 来表示。设备驱动程序从传递进来的命令获取魔数，然后与自身处理的魔数想比较，如果相同则处理，不同则不处理。
魔数是拒绝误使用的初步辅助状态。
设备驱动程序可以通过_IOC_TYPE (cmd) 来获取魔数。不同的设备驱动程序最好设置不同的魔数，但并不是要求绝对，也是可以使用其他设备驱动程序已用过的魔数。
基(序列号)数
基数用于区别各种命令。通常，从0开始递增，相同设备驱动程序上可以重复使用该值。
例如，
读取和写入命令中使用了相同的基数，设备驱动程序也能分辨出来，原因在于设备驱动程序区分命令时使用 switch ，且直接使用命令变量 cmd值。
创建命令的宏生成的值由多个域组合而成，所以即使是相同的基数，也会判断为不同的命令。设备驱动程序想要从命令中获取该基数，就使用下面的宏：
_IOC_NR (cmd) 通常，switch 中的 case 值使用的是命令的本身。
变量型 变量型使用 arg 变量指定传送的数据大小，但是不直接代入输入，而是代入变量或者是变量的类型，原因是在使用宏创建命令，已经包含了 sizeof() 编译命令。
比如 _IOR() 宏的定义是： 引用
#define _IOR(type,nr,size) _IOC(_IOC_READ,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size))) 而 _IOC_TYPECHECK() 的定义正是： 引用
#define _IOC_TYPECHECK(t) (sizeof(t)) 设 备驱动程序想要从传送的命令获取相应的值，就要使用下列宏函数： _IOC_SIZE(cmd)
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_IO 宏 该宏函数没有可传送的变量，只是用于传送命令。例如如下约定： 引用
#define TEST_DRV_RESET _IO ('Q', 0)
此时，省略由应用程序传送的arg 变量或者代入0 。在应用程序中使用该宏时，比如：
ioctl (dev, TEST_DEV_RESET, 0) 或者 ioctl (dev, TEST_DRV_RESET) 。
这是因为变量的有效因素是可变因素。只作为命令使用时，没有必要判 断出设备上数据的输出或输入。因此，设备驱动程序没有必要执行设备文件大开选项的相关处理。
_IOR 宏 该函数用 于创建从设备读取数据的命令，例如可如下约定：
引用 #define TEST_DEV_READ _IRQ('Q', 1, int)
这说明应用程序从设备读取数据的大小为 int 。下面宏用于判断传送到设备驱动程序的 cmd 命令的读写状态： _IOC_DIR (cmd) 运行该宏时，返回值的类型 如下：
_IOC_NONE : 无属性
_IOC_READ : 可读属性
_IOC_WRITE : 可写属性
_IOC_READ | _IOC_WRITE : 可读，可写属性
使用该命令时，应用程序的ioctl() 的arg 变量值指定设备驱动程序上读取数据时的缓存(结构体)地址。
_IOW 宏 用于创建设 备上写入数据的命令，其余内容与 _IOR 相同。
通常，使用该命令时，ioctl() 的 arg 变量值指定设备驱动程序上写入数据时的缓存(结构体)地址。
_IOWR 宏 用于创建设备上读写数据的命令。其余内 容与 _IOR 相同。通常，使用该命令时，ioctl() 的 arg 变量值指定设备驱动程序上写入或读取数据时的缓存 (结构体) 地址。
_IOR() , _IOW(), IORW() 的定义：
#define _IOR(type,nr,size) _IOC(_IOC_READ,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size)))
#define _IOW(type,nr,size) _IOC(_IOC_WRITE,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size)))
#define _IOWR(type,nr,size) _IOC(_IOC_READ|_IOC_WRITE,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size)))
