ioctl命令字解释

1、命令字字段说明

每个 ioctl 命令实际上都是一个 32 位整型数，各字段和含义如表 2.1 所示。

例如， 0x82187201 是带长度为 0x218 的参数读命令，功能号为 1，幻数用 ASCII 表示是“r”，实际上这个命令是<linux/msdos_fs.h>中的 VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH 命令：

?

1	#define VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH _IOR('r', 1, struct __fat_dirent[2])

2． 构造 ioctl 命令

为驱动构造 ioctl 命令，首先要为驱动选择一个可用的幻数作为驱动的特征码，以区分不同驱动的命令。内核已经使用了很多幻数，为了防止冲突，最好不要再使用这些系统已经占用的幻数来作为驱动的特征码。已经被使用的幻数列表详见<Documentation/ioctl/ioctl-number.txt>文件。在不同平台上，幻数所使用情况都不同，为防止冲突，可以选择其它平台使用的幻数来用。

选定幻数后，可以这样来进行定义：

?

1	#define LED_IOC_MAGIC 'Z'

ioctl 命令字段的 bit[31:30]表示命令的方向，分别表示使用_IO、 _IOW、 _IOR 和_IOWR这几个宏定义，分别用于构造不同的命令：

_IO(type, nr) _IOW(type, nr, size) _IOR(type, nr, size) _IOWR(type, nr, size)

构造无参数的命令编号 构造往驱动写入数据的命令编号 构造从驱动中读取数据的命令编号 构造双向传输的命令编号

 

这些宏定义中， type 是幻数， nr 是功能号， size 是数据大小。
例如，为 LED 驱动构造 ioctl 命令，由于控制 LED 无需数据传输，可以这样定义：

?

1 2	#define SET_LED_ON _IO(LED_IOC_MAGIC, 0) #define SET_LED_OFF _IO(LED_IOC_MAGIC, 1)

如果想在 ioctl 中往驱动写入一个 int 型的数据，可以这样定义：

?

1	#define CHAR_WRITE_DATA _IOW(CHAR_IOC_MAGIC, 2, int)

类似的，要从驱动中读取 int 型的数据，则定义为：

?

1	#define CHAR_READ_DATA _IOR(CHAR_IOC_MAGIC, 3, int)

 

注意：同一份驱动的 ioctl 命令定义，无论有无数据传输以及数据传输方向是否相同，各命令的序号都不能相同。定义完所需的全部命令后，还需定义一个命令的最大的编号，防止传入参数超过编号范围。

3． 解析 ioctl 命令驱动程序必须对传入的命令进行解析，包括传输方向、命令类型、命令编号以及参数大
小，分别可以通过下面的宏定义完成：

_IOC_DIR(nr) _IOC_TYPE(nr) _IOC_NR(nr) _IOC_SIZE(nr)

解析命令的传输方向 解析命令类型 解析命令序号 解析参数大小

如果解析发现命令出错，可以返回-ENOTTY，如：

?

1 2 3

if (_IOC_TYPE(cmd) != LED_IOC_MAGIC) { 　　return -ENOTTY; }if (_IOC_NR(cmd) >= LED_IOC_MAXNR) {　　return -ENOTTY;}

3、实例

led灯驱动

 

?

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#include <linux/init.h>  #include <linux/module.h>  #include <linux/fs.h>  #include <linux/cdev.h>  #include <linux/device.h>  #include <linux/version.h>  #include <asm/mach/arch.h>  #include <mach/hardware.h>  #include <mach/gpio.h>  #include <asm/gpio.h>  #include "led_drv.h"    static int major;  static int minor; struct cdev *led; /* cdev 数据结构 */ static dev_t devno; /* 设备编号 */ static struct class *led_class;    #define DEVICE_NAME "led"  #define GPIO_LED_PIN_NUM 55 /* gpio 1_23 */    static int led_open(struct inode *inode, struct file *file ) { 　　try_module_get(THIS_MODULE); 　　gpio_direction_output(GPIO_LED_PIN_NUM, 1); 　　return 0; }    static int led_release(struct inode *inode, struct file *file ) { 　　module_put(THIS_MODULE);  　　gpio_direction_output(GPIO_LED_PIN_NUM, 1);  　　return 0;  }    #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,36)  int led_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)  #else  static int led_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)  #endif {  　　if (_IOC_TYPE(cmd) != LED_IOC_MAGIC) {  　　　　return -ENOTTY;  }    if (_IOC_NR(cmd) > LED_IOCTL_MAXNR) {  　　return -ENOTTY;  }    switch(cmd) {  　　case LED_ON:  　　　　gpio_set_value(GPIO_LED_PIN_NUM, 0);  　　break;   　　 case LED_OFF: 　　 　　gpio_set_value(GPIO_LED_PIN_NUM, 1); 　　 break； 　　 default: 　　　　gpio_set_value(27, 0);  　　break;  }  　　return 0;}    struct file_operations led_fops = {  　　.owner = THIS_MODULE, 　　 .open = led_open, 　　 .release = led_release,  #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,36)  　　.unlocked_ioctl = led_ioctl  #else  　　.ioctl = led_ioctl  #endif  };   static int __init led_init(void){      int ret;  　　gpio_free(GPIO_LED_PIN_NUM); 　　if (gpio_request(GPIO_LED_PIN_NUM, "led_run")) { 　　 　　printk("request %s gpio faile \n", "led_run");  　　　　return -1;  　　}  ret = alloc_chrdev_region(&devno, minor, 1, "led"); /* 从系统获取主设备号 */  major = MAJOR(devno);  if (ret < 0) {  　　printk(KERN_ERR "cannot get major %d \n", major);  　　　　return -1;  }    led = cdev_alloc(); /* 分配 led 结构 */  if (led != NULL) 　　{  　　cdev_init(led, &led_fops); /* 初始化 led 结构 */ 　　 led->owner = THIS_MODULE; 　　if (cdev_add(led, devno, 1) != 0) { /* 增加 led 到系统中 */  　　　　　 printk(KERN_ERR "add cdev error!\n"); 　　　　　　goto error;  　　　　}  } else { 　　printk(KERN_ERR "cdev_alloc error!\n");  　　return -1; } led_class = class_create(THIS_MODULE, "led_class");  if (IS_ERR(led_class)) {  　　printk(KERN_INFO "create class error\n");  　　return -1; } 　　device_create(led_class, NULL, devno, NULL, "led");  　　return 0;    error:  　　unregister_chrdev_region(devno, 1); /* 释放已经获得的设备号 */  　　return ret;  }    static void __exit led_exit(void)  { 　　cdev_del(led); /* 移除字符设备 */  　　unregister_chrdev_region(devno, 1); /* 释放设备号 */  　　device_destroy(led_class, devno);  　　class_destroy(led_class);  }   module_init(led_init); module_exit(led_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("Chenxibing, linux@zlgmcu.com");

 main.c

?

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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/ioctl.h> #include <errno.h> #include <fcntl.h> #include "../led_drv.h"   #define DEV_NAME "/dev/led"   int main(int argc, char *argv[]) { int i; int fd = 0; fd = open (DEV_NAME, O_RDONLY); if (fd < 0) {      perror("Open "DEV_NAME" Failed!\n");      exit(1); }     for (i=0; i<3; i++) {       ioctl(fd, LED_ON);      sleep(1);      ioctl(fd, LED_OFF);      sleep(1);  }      close(fd);    return 0; }