Linux编程之ioctl

在和设备驱动程序通信时，ioctl是很常用的一个调用，常用来配置、查询或者修改设备的配置。反过来说，编写驱动程序时，ioctl也是经常要实现的一个接口，以便应用程序可以方便地控制设备驱动。

应用程序中的ioctl

ioctl函数的原型如下：

       #include 

       int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);

可以看出该函数是一个可变参数的函数。第一个参数是一个文件描述符，通常用open调用来打开。在Linux中，一切皆文件，哪怕你调用open打开一个设备，也得到一个文件描述符。这一切要归功于内核里的VFS（虚拟文件系统）。第二个参数request是控制代码，或者说是控制命令、请求代码都可以。根据第二个参数的不同，后面所带的参数个数和类型都可能不一样。

内核中的ioctl

当引用进程调用ioctl时，Linux内核中实现的系统调用被调用。系统调用是Linux的一种标准机制，在不同的CPU体系结构中的具体实现方式可能不一样。ioctl系统调用定义于内核源码的fs/ioctl.c中，其定义如下：

SYSCALL_DEFINE3(ioctl, unsigned int, fd, unsigned int, cmd, unsigned long, arg)
{
	struct fd f = fdget(fd);
	int error;

	if (!f.file)
		return -EBADF;

	error = security_file_ioctl(f.file, cmd, arg);
	if (error)
		goto out;

	error = do_vfs_ioctl(f.file, fd, cmd, arg);
	if (error == -ENOIOCTLCMD)
		error = vfs_ioctl(f.file, cmd, arg);

out:
	fdput(f);
	return error;
}

从ioctl系统调用的源码可以看出，它首先会调用do_vfs_ioctl，如果do_vfs_ioctl不支持这个控制命令，则调用vfs_ioctl。

do_vfs_ioctl函数的源码可点击链接直接查看，它主要处理一些文件系统通用的控制命令，如FIOASYNC等，详细控制命令列表可查看该函数源码。另外，该函数还会判断文件节点是不是常规文件，如果是则调用file_ioctl函数。后者也处理一些跟文件相关的控制命令。

对于设备驱动的控制命令，一般