（八）linux驱动之ioctl的使用

这篇文章给大家讲解一下ioctl的简单使用，关于ioctl更详细的教程后面有机会单独写出来

（一）什么是ioctl

ioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数。所谓对I/O通道进行管理，就是对设备的一些特性进行控制，例如串口的传输波特率、马达的转速、网卡速率等等。它的调用方式如下：

//在应用调用
int ioctl(int fd, int cmd, …)；

其中fd是用户程序打开设备时使用open函数返回的文件标示符，cmd是用户程序对设备的控制命令，至于后面的省略号，那是一些补充参数，一般最多一个，这个参数的有无和cmd的意义相关。

（二）ioctl的作用

虽然在文件操作结构体"struct file_operations"中有很多对应的设备操作函数，但是有些命令是实在找不到对应的操作函数。如CD-ROM的驱动，想要一个弹出光驱的操作，这种操作并不是所有的字符设备都需要的，所以文件操作结构体也不会有对应的函数操作。出于这样的原因，ioctl就有它的用处了————一些没办法归类的函数就统一放在ioctl这个函数操作中，通过指定的命令来实现对应的操作。所以，ioctl函数里面都实现了多个的对硬件的操作，通过应用层传入的命令来调用相应的操作。

（3）ioctl的优点

控制I/O设备 ，提供了一种获得设备信息和向设备发送控制参数的手段。用于向设备发控制和配置命令 ,read/write函数处理的是数据，ioctl是控制命令
这样用的可以分工明确：数据是数据，命令是命令

（四）ioctl相关接口介绍

（1）系统层

   #include <sys/ioctl.h>int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);int fd：设备对应的打开的文件描述符
unsigned long request：请求码
若有第三个参数，必须为无类型指针

请求码cmd是 unsigned int 是 32 位。下图给出了每位的含义

图一
系统中给定了一些请求码，下面列出一小部分

    // <include/asm-i386/socket.h>地址          宏名称       采用对应宏名字的时候所传递的第三个参数值0x00008901   FIOSETOWN    const int *0x00008902   SIOCSPGRP    const int *0x00008903   FIOGETOWN    int *0x00008904   SIOCGPGRP    int *0x00008905   SIOCATMAR    int *0x00008906   SIOCGSTAMP   timeval *

除了系统给定的，内核中也提供了创建请求码的宏：

/* used to create numbers */
#define _IO(type,nr)		_IOC(_IOC_NONE,(type),(nr),0)
#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)))
type: cmd 中魔数,用来代表一个驱动 8~15位。
nr  : cmd 中的序列号，0-7位
size: cmd 中的数据尺寸，16-29位

内核中提供了相应的解码请求码的宏：

/* used to decode ioctl numbers.. */
获取请求码是从内核获取数据或者写入数据到内核-----判定读写功能
#define _IOC_DIR(nr)	(((nr) >> _IOC_DIRSHIFT) & _IOC_DIRMASK)获取请求码对应的操作设备类型
#define _IOC_TYPE(nr)	(((nr) >> _IOC_TYPESHIFT) & _IOC_TYPEMASK)
获取具体的请求码的功能值（传递的是1还是0，或者其他数据）
#define _IOC_NR(nr)		(((nr) >> _IOC_NRSHIFT) & _IOC_NRMASK)
获取请求码的代销
#define _IOC_SIZE(nr)	(((nr) >> _IOC_SIZESHIFT) & _IOC_SIZEMASK)

注意：
unlocked_ioctl 用来替换 ioctl 接口的， 在 Linux 3.0 以后 ioctl 已经在内核中消失。其对应系统调用接口不变。

（五）实例代码

cdev.c

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>int i=0;
dev_t dev=0;
char stat[4]={-1,-1,-1,-1};
#define CDEVCOUNT 5
#define CDEVNAME "cdevdevice"
#define CDEVCLASS "myclass"
#define INODENAME "mycdev"
#define ADDRSIZE 8
unsigned int phy_dadr=0x110002E0;//映射的起始地址，为GPM4CON的偏移地址
unsigned  int *virt_addr=NULL; //用来接收映射后首地址
struct cdev * cdev=NULL;
struct class * cdevclass=NULL;
#define GPM4CON  (*(volatile unsigned int *)virt_addr)
#define GPM4DAT  (*(volatile unsigned int *)(virt_addr+1))int cdev_open (struct inode *node, struct file *file)
{//先将配置寄存器清空GPM4CON &=~(0XFFFF<<0);//设置每个引脚为输出状态GPM4CON |=(0X1111<<0);//给指定的数据寄存器初始化GPM4DAT |=(0XF<<0);return 0;
}
ssize_t cdev_read (struct file *fp, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int i=0,ret=0;if(size<=0 || *offset>4 )return -EINVAL;if(size>4-*offset)size=4-*offset;for(i=*offset;i<*offset+size;i++){if(GPM4DAT&(1<<i)){stat[i]='0';}else if(!(GPM4DAT&(1<<i))){stat[i]='1';}}ret=copy_to_user(&buf[*offset],&stat[*offset],size);printk("%s\n",stat);printk("cdev_read is install\n");return 0;
}
ssize_t cdev_write (struct file *fp, const char __user * buf, size_t size, loff_t *offset)
{int i=0;long ret=0;char str[4]={-1,-1,-1,-1};if(size<=0 || *offset>4 )return -EINVAL;if(size>4-*offset)size=4-*offset;ret=copy_from_user(&str[*offset],&buf[*offset],size);if(ret<0){return -1;}for(i=*offset;i<*offset+size;i++){if(str[i]=='0')GPM4DAT |=(1<<i);else if(str[i]=='1')GPM4DAT &=~(1<<i);}printk("cdev_write is install\n");return 0;
}
loff_t cdev_llseek (struct file *fp, loff_t off, int whence)
{//获取偏移量的操作需要whence和off结合loff_t newoff=0;switch(whence){case SEEK_SET:newoff=off;break;case SEEK_CUR:newoff=fp->f_pos+off;break;case SEEK_END:newoff=off+4;break;default: break;}//上述操作newoff 的值可能为负数，也可能为大于4的数，大于4和小于0没有意义if(newoff<0){newoff=0;}if(newoff>4){newoff=4;}fp->f_pos=newoff;return fp->f_pos;
}
long cdev_ioctl (struct file *fp, unsigned int cmd,  unsigned long tmp)
{int  i=0,ret=0;if(_IOC_TYPE(cmd)!='D')return -EINVAL;//提取cmd中定义的读写方向if(_IOC_DIR(cmd)==_IOC_WRITE){if(_IOC_NR(cmd)==1){GPM4DAT &=~(1<<tmp);}if(_IOC_NR(cmd)==0){GPM4DAT |= (1<<tmp);}}else if(_IOC_DIR(cmd)==_IOC_READ){for(i=0;i<4;i++){if(GPM4DAT&(1<<i)){stat[i]='0';}else if(!(GPM4DAT&(1<<i))){stat[i]='1';}}if((ret=copy_to_user((unsigned long *)tmp, stat, 4))<0)return -EFAULT;}return 0;
}int cdev_release (struct inode *node, struct file *fp)
{printk("cdev_release is install\n");return 0;
}
struct file_operations fop={.open=cdev_open,//.read=cdev_read,//.write=cdev_write,.release=cdev_release,//.llseek=cdev_llseek,.unlocked_ioctl=cdev_ioctl,
};
static int __init cdev_module_init(void)
{int ret=alloc_chrdev_region(&dev, 0, CDEVCOUNT, CDEVNAME);if(ret){return -1;}cdev=cdev_alloc();if (!cdev)goto out;cdev_init(cdev, &fop);if(cdev_add(cdev, dev, CDEVCOUNT)){goto out1;}printk("cdev_add success\n");cdevclass=class_create(THIS_MODULE,CDEVCLASS);if (IS_ERR(cdevclass)){goto out2;}printk("class_create success\n");for(i=0;i<5;i++)device_create(cdevclass,NULL, dev+i, NULL, "mycdev%d",i );virt_addr=ioremap(phy_dadr,ADDRSIZE);printk("device_create success\n");return 0;
out:unregister_chrdev_region(dev,CDEVCOUNT);return -2;
out1:unregister_chrdev_region(dev,CDEVCOUNT);kfree(cdev);
out2:cdev_del(cdev);unregister_chrdev_region(dev,CDEVCOUNT);kfree(cdev);return PTR_ERR(cdevclass);
}
static void __exit cdev_module_cleanup(void)
{iounmap(virt_addr);for(--i;i>=0;i--)device_destroy(cdevclass,dev+i);printk("device_destroy success\n");class_destroy(cdevclass);cdev_del(cdev);unregister_chrdev_region(dev,CDEVCOUNT);kfree(cdev);printk("kfree success\n");
}
module_init(cdev_module_init);
module_exit(cdev_module_cleanup);
MODULE_LICENSE("GPL");

cdev_app.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include "cmd.h"
void display(int fd)
{char buf[4]={0};int i=0;//read(fd,buf,4);ioctl(fd,LED_R,buf);printf("%s\n",buf);for(i=0;i<4;i++){printf("led%d is %s\n",i,(buf[i]-'0')?"on":"off");}
}
int main(int argc, char const* argv[])
{int i=0;int fd=open(argv[1],O_RDWR);if(fd==-1){perror("open");return -1;}for(i=0;i<4;i++){ioctl(fd,LED_ON,i);sleep(1);display(fd);ioctl(fd,LED_OFF,i);sleep(1);}printf("%s\n",stat);close(fd);return 0;
}

cmd.h

#ifndef __CMD_H_
#define __CMD_H_#define  LED_OFF _IOW('D',0,sizeof(int))
#define  LED_ON _IOW('D',1,sizeof(int))
#define  LED_R  _IOR('D',2,sizeof(int))
#endif

Makefile

CFLAG=-C
TARGET=cdev
APP=cdev_app
KERNEL=/driver/linux-3.5
obj-m +=$(TARGET).o
all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD)arm-linux-gcc -o $(APP) $(APP).c
clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) cleanrm $(APP)

1.首先使用_IOW或_IOR宏来合成32位的请求码，这个请求码可以单独定义在一个头文件里
2.在字符驱动模型的file_operation结构体里.unlocked_ioctl指向的函数中编写与ioctl相关的控制函数
（1）判断设备类型 _IOC_TYPE（nr）
（2）判断读写方向 _IOC_DIR(nr)
如果是读的话将数据拷贝到用户空间
3.在应用程序中调用ioctr(fd,请求码，参数）来控制设备
这里的请求码可以是我们第一步合成的

本文章仅供学习交流用禁止用作商业用途，文中内容来水枂编辑，如需转载请告知，谢谢合作

微信公众号：zhjj0729

微博：文艺to青年

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/531413.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

网络爬虫(1)

网络爬虫(1)

参考&#xff1a;http://www.cnblogs.com/dongkuo/p/4851735.html算法分析我们现在从需求中提取关键词来逐步分析问题。 首先是“种子节点”。它就是一个或多个在爬虫程序运行前手动给出的URL&#xff08;网址&#xff09;&#xff0c;爬虫正是下载并解析这些种子URL指向的页面…
阅读更多...
（十）Linux之等待队列

（十）Linux之等待队列

&#xff08;一&#xff09;阻塞和非阻塞 阻塞&#xff1a;执行设备操作时&#xff0c;若不能获得资源&#xff0c;则挂起进程进入休眠直到满足可操作的条件后再操作。 非阻塞&#xff1a;进程在不能进行设备操作时&#xff0c;并不挂起&#xff0c;它要么放弃&#xff0c;要么…
阅读更多...
校验码(海明校验，CRC冗余校验，奇偶校验)

校验码(海明校验，CRC冗余校验，奇偶校验)

循环冗余校验码 CRC码利用生成多项式为k个数据位产生r个校验位进行编码,其编码长度为nkr所以又称 (n,k)码. CRC码广泛应用于数据通信领域和磁介质存储系统中. CRC理论非常复杂,一般书就给个例题,讲讲方法.现在简单介绍下它的原理: 在k位信息码后接r位校验码,对于一个给定的(n,k…
阅读更多...
（十二）linux内核定时器

（十二）linux内核定时器

目录&#xff08;一&#xff09;内核定时器介绍&#xff08;二&#xff09;内核定时器相关接口&#xff08;三&#xff09;使用步骤&#xff08;四&#xff09;实例代码&#xff08;一&#xff09;内核定时器介绍 内核定时器并不是用来简单的定时操作&#xff0c;而是在定时时…
阅读更多...
java Proxy(代理机制)

java Proxy(代理机制)

我们知道Spring主要有两大思想&#xff0c;一个是IoC&#xff0c;另一个就是AOP&#xff0c;对于IoC&#xff0c;依赖注入就不用多说了&#xff0c;而对于Spring的核心AOP来说&#xff0c;我们不但要知道怎么通过AOP来满足的我们的功能&#xff0c;我们更需要学习的是其底层是怎…
阅读更多...
（十三）linux中断底半部分处理机制

（十三）linux中断底半部分处理机制

这篇文章介绍一下linux中断的底半部分的tasklet和workquene两种处理机制&#xff0c;其中tasklet中不能有延时函数&#xff0c;workquene的处理函数可以加入延时操作 目录&#xff08;一&#xff09;tasklet小任务处理机制&#xff08;1&#xff09;tasklet相关函数接口&#x…
阅读更多...
vmware中装的ubuntu上不了网

vmware中装的ubuntu上不了网

本文章针对桥接方式进行讲解&#xff0c;如果需要另外两种连接方式请参考文末给出的链接 &#xff08;一&#xff09;问题 主机和虚拟机可以相互ping通&#xff0c;但是却不能ping网址 &#xff08;二&#xff09;解决办法 vmware为我们提供了三种网络工作模式&#xff0c;…
阅读更多...
关于gedit的编码问题

关于gedit的编码问题

今天由于gedit的编码格式导致LCD显示屏的问题&#xff0c;开始没有想到后来才发现&#xff0c;在这记录一下 #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <fcntl.h> #include <linux/fb.h> #include <sys/mman.h>…
阅读更多...
c语言表白程序代码

c语言表白程序代码

双十一要到了&#xff0c;好激动啊&#xff01;&#xff01;&#xff01; 是时候准备出手了&#xff01; 花了一天的时间写的表白代码。 表示自己弱弱的..... 看了网上好多都是js写的&#xff0c;感觉碉堡了&#xff01;js用的不熟&#xff0c;前端不好&#xff0c;java&#x…
阅读更多...
tiny4412移植tslib库

tiny4412移植tslib库

1、将tslib-1.4.tar.gz拷贝到虚拟机某个路径进行解压 2、进入解压路径tslib 3、执行#./autogen.sh 如果提示&#xff1a;./autogen.sh: 4: ./autogen.sh: autoreconf: not found 原因&#xff1a;没有安装automake工具, 解决办法:需要安装此工具&#xff1a; apt-get instal…
阅读更多...
移植QT到tiny4412开发板

移植QT到tiny4412开发板

目录&#xff08;一&#xff09; 环境准备&#xff08;二&#xff09; Qt源代码下载&#xff08;三&#xff09; 移植tslib库&#xff08;四&#xff09;操作流程1.解压qt源码包2.配置编译环境3.生成Makefile4.编译安装5.安装一些库用来支持 qt6. 添加以下内容到开发板目录下的…
阅读更多...
eclipse导入web项目之后项目中出现小红叉解决办法

eclipse导入web项目之后项目中出现小红叉解决办法

项目中有小红叉我遇到的最常见的情况&#xff1a; 1、项目代码本身有问题。&#xff08;这个就不说了&#xff0c;解决错误就OK&#xff09; 2、项目中的jar包丢失。&#xff08;有时候eclipse打开时会出现jar包丢失的情况&#xff0c;关闭eclipse重新打开或者重新引入jar包就O…
阅读更多...
windows下实现Git在局域网使用

windows下实现Git在局域网使用

1.首先在主机A上创建一个文件夹用于存放你要公开的版本库。然后进入这个文件夹&#xff0c;右键->Git create repository here&#xff0c;弹出的窗口中勾选Make it Bare&#xff01;之后将这个文件夹完全共享&#xff08;共享都会吧&#xff1f;注意权限要让使用这个文件夹…
阅读更多...
lintcode 滑动窗口的最大值(双端队列)

lintcode 滑动窗口的最大值(双端队列)

题目链接&#xff1a;http://www.lintcode.com/zh-cn/problem/sliding-window-maximum/# 滑动窗口的最大值 给出一个可能包含重复的整数数组&#xff0c;和一个大小为 k 的滑动窗口, 从左到右在数组中滑动这个窗口&#xff0c;找到数组中每个窗口内的最大值。 样例 给出数组 [1…
阅读更多...
适用于Linux的Windows子系统WSL

适用于Linux的Windows子系统WSL

以前使用的都是在虚拟机里安装linux&#xff0c;最近才发现在win10提供了WSL(Windows Subsystem for Linux) &#xff0c;简单来说就是可以在win10里面直接使用Linux。 &#xff08;一&#xff09;首先打开Microsoft Store , 搜索 Linux &#xff08;二&#xff09;选择自己需…
阅读更多...
jsp通过易宝方式实现在线支付

jsp通过易宝方式实现在线支付

项目下载地址: https://github.com/hjzgg/OnlinePayment 参考&#xff1a;http://blog.csdn.net/jadyer/article/details/7380259?utm_sourcetuicool&utm_mediumreferral 效果图1&#xff1a;请求界面 效果图2&#xff1a;地支付请求和易宝之间建立连接之后跳转到相应的银…
阅读更多...
nand flash和nor flash的这几点区别你知道吗？

nand flash和nor flash的这几点区别你知道吗？

这篇文章讲解nand flash和nor flash的特点和区别&#xff0c;不涉及存储原理的讲解 &#xff08;一&#xff09;Flash简介 FLASH是一种存储芯片&#xff0c;全名叫Flash EEPROM Memory&#xff0c;通地过程序可以修改数据&#xff0c;即平时所说的“闪存”。Flash又分为NAND f…
阅读更多...
windows8建立局域网的方法

windows8建立局域网的方法

win8建立局域网的方法&#xff1a;1、首先笔记本有无线网卡且支持 虚拟WIFI ;2、按winX键&#xff0c;选择"命令提示符(管理员)A"; 3、输入"netsh wlan set hostednetwork modeallow ssid网络名称 key我的密码" ; 4、接着输入"netsh wlan start hoste…
阅读更多...
内核移植出现：Kernel panic - not syncing: No init found.

内核移植出现：Kernel panic - not syncing: No init found.

今天在升级SDK的时候&#xff0c;升级到kernel时遇到如题所述的问题&#xff0c;花了天时间调通&#xff0c;在这里记录一下。 报错提示&#xff1a;(当时没有记录&#xff0c;错误的提示大概如下) Kernel panic - not syncing: No init found. Try passing init option to k…
阅读更多...
32位和64位机器上C语言数据类型的大小

32位和64位机器上C语言数据类型的大小

作为嵌入式开发的人员&#xff0c;是必须了解C语言在不同位数机器上占用的字节大小的&#xff0c;下面做下对比 不同位数平台对比&#xff1a; \16位平台32位平台64位平台char1个字节8位1个字节8位1个字节short2个字节16位2个字节16位2个字节int2个字节16位4个字节32位 4个字节…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023