用户层:
原型:int ioctl(int fd, unsigned long cmd, ...)
说明:其中原点表示可选参数,存在与否依赖于控制命令(第二个参数)是否涉及到与设备的数据交互;
驱动层:
原型:int
说明:cmd参数是从用户层传下来,可选参数arg以一个unsigned long 的形式传递(为一个整数或为一
个指针),如果cmd命令不涉及数据传输,则arg无任何意义;
用法步骤:
1、定义命令
ioctl命令编码划分为几个阶段,在include/asm/ioctl.h中定义:类型(幻数)、序号、传递方向、参数
的大小。在documention/ioctl-number.txt中罗列了在内核中已经使用的幻数。
其中:
type:幻数(类型):表明哪个设备的命令,8位宽;
number:序号:表面设备命令中的第几个,8位宽;
direction:数据传递的方向:常见的宏定义有:_IOC_NONE(没有数据传送),_IOC_READ(从设备
读),_IOC_WRITE(从设备写),数据传送是从应用层的观点来看待;
size:用户数据的大小。(13/14位宽,视处理器而定)
_IO(type, nr) //没有参数的命令
_IOR(type, nr, datatype) //从驱动中读数据
_IOW(type, nr, datatype) //写数据到驱动
_IOWR(type, nr, datatype) //双向传输,type和number成员作为参数被传递
定义命令范例:
#define MEM_IOC_MAGIC 'm'
#define MEM_IOCSET _IOW(MEM_IOC_MAGIC, 0, int)
#define MEM_IOCGQSET _IOW(MEM_IOC_MAGIC, 1, int)
2、实现ioctl
包括三个环节:1、返回值 2,参数使用 3命令操作
注:当命令号不能匹配任何一个设备所支持的命令时,通常返回-EINVAL (非法参数)
参数检查:
如果是一个整数,可以直接使用,如果是指针,首先得确保用户地址的有效性;
不需要检测的有:
copy_form_user, copy_to_user, get_user, put_user;
需要检测的有:__get_user, __put_user;
参数检查方法(函数):
原型:int access_ok(int type, const void *addr, unsigned long size)
其中:第一个参数是VERIFY_READ 还是 VERIFY_WRITE, 用来表明是读用户内存还是写用户内存。addr
参数是要操作的用户内存地址,size是操作的长度。如果ioctl需要从用户空间读一个整数,则size参
等于sizeof(int)。
access_ok返回一个布尔值,1 是成功(存取都没问题), 0 是失败(存取有问题), 如果该函数返回失
败,则返回-EFAULT;
参数检查范例:
if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)
err = !access_ok(VERIFY_WRITE, (void __user*)arg, _IOC_SIZE(cmd));
else if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)
err = !access_ok(VERIFY_WREAD, (void __user*)arg, _IOC_SIZE(cmd));
if(err)
return -EFAULT;
===================================
范例:
用户层:
cmd = MEMDEV_IOCPRINT;
if (ioctl(fd, cmd, &arg) < 0)
{
printf("Call cmd MEMDEV_IOCPRINT fail\n");
return -1;
}
/* 调用命令MEMDEV_IOCSETDATA */
printf("<--- Call MEMDEV_IOCSETDATA --->\n");
cmd = MEMDEV_IOCSETDATA;
arg = 2007;
if (ioctl(fd, cmd, &arg) < 0)
{
printf("Call cmd MEMDEV_IOCSETDATA fail\n");
return -1;
}
/* 调用命令MEMDEV_IOCGETDATA */
printf("<--- Call MEMDEV_IOCGETDATA --->\n");
cmd = MEMDEV_IOCGETDATA;
if (ioctl(fd, cmd, &arg) < 0)
{
printf("Call cmd MEMDEV_IOCGETDATA fail\n");
return -1;
}
驱动层:
int memdev_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp,
unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
int err = 0;
int ret = 0;
int ioarg = 0;
/* 检测命令的有效性 */
if (_IOC_TYPE(cmd) != MEMDEV_IOC_MAGIC)
return -EINVAL;
if (_IOC_NR(cmd) > MEMDEV_IOC_MAXNR)
return -EINVAL;
/* 根据命令类型,检测参数空间是否可以访问 */
if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)
err = !access_ok(VERIFY_WRITE, (void *)arg, _IOC_SIZE(cmd));
else if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)
err = !access_ok(VERIFY_READ, (void *)arg, _IOC_SIZE(cmd));
if (err)
return -EFAULT;
/* 根据命令,执行相应的操作 */
switch(cmd) {
/* 打印当前设备信息 */
case MEMDEV_IOCPRINT:
printk("<--- CMD MEMDEV_IOCPRINT Done--->\n\n");
break;
/* 获取参数 */
case MEMDEV_IOCGETDATA:
ioarg = 1101;
ret = __put_user(ioarg, (int *)arg);
break;
/* 设置参数 */
case MEMDEV_IOCSETDATA:
ret = __get_user(ioarg, (int *)arg);
printk("<--- In Kernel MEMDEV_IOCSETDATA ioarg = %d --->\n\n",ioarg);
break;
default:
return -EINVAL;
}
return ret;
}