用户使用方法
在用户空间，使用ioctl系统调用来控制设备，原型如下：
int ioctl(int fd,unsinged long cmd,...)
fd-文件描述符
cmd-对设备的发出的控制命令
...表示这是一个可选的参数，存在与否依赖于cmd
驱动使用方法
原型：
int (*ioctl)(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
*inode-物理上的设备信息，如设备号
*filp-对应是打开的文件的信息，如读写位置
cmd-是用户空间传下来的对设备的发出的控制命令
arg-若用户使用时第三个参数没有，这个参数没有任何意义
如何实现ioctl方法？
步骤：
1）定义命令
Include/asm/ioctl.h中定义了这些位字段：类型、序号、传送方向、参数大小
Documentation/ioctl-number.txt文件中罗列了在内核中已经使用了的类型。
Type 类型：表明哪个设备的命令，在参考了ioctl-number.txt之后选出，8位宽
Number 序号：表明设备命令中的第几个，8位宽
Direction 传送方向：可能的值是
_IOC_NONE(没数据传输)
_IOC_READ(从设备读)
_IOC_WRITE
Size 用户参数大小:（13/14位宽，视处理器而定）
内核提供了一些宏来帮助定义命令：
_IO(type, nr ) nr为序号，datatype为数据类型 如int
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)
双向传送，type和number成员作为参数传递
定义命令例子 #define MEM_IOC_MAGIC 'm' //定义类型
#define MEM_IOCSET
_IOW(MEM_IOC_MAGIC,0,int)
#define MEM_IOCGQSET
_IOR(MEM_IOC_MAGIC, 1, int)
2）实现命令
定义好了命令，下一步就是要实现ioctl函数了
1）返回值
2）参数使用
3）命令操作
Ioctl函数实现（返回值）
Ioctl函数根据命令执行的一个switch语句
但是当命令不能匹配任何一个命令时，通常返回-EINVAL(非法参数)
Ioctl函数实现（参数）
用户使用int ioctl(int fd,unsinged long cmd,...)时，...就是要传递的参数
再通过int (*ioctl)(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
中的arg传递
如果arg是一个整形，可以直接使用，如果是指针，我们必须确保这个用户地址是有效的，
因此，使用之前需要进行正解的检查。
Ioctl函数实现（参数检查）
内部有检查的，不需要检测的：
Copy_from_user
Copy_to_user
Get_user
Put_user
需要检测的：
__get_user
__put_user
使用int access_ok(int type, const void *addr, unsigned long size)检测
Type 是VERIFY_READ 或者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，那么size参数就等于sizeof(int)
Access_ok返回一个布尔值：1，是成功（存取没问题）
0，是失败，ioctr返回-EFAULT
Ioctl函数实现（命令操作）
Switch(cmd)
{
Case
}
- 驱动程序代码：
- /* 定义幻数 */
- #define MEMDEV_IOC_MAGIC 'k'
- /* 定义命令 */
- #define MEMDEV_IOCPRINT _IO(MEMDEV_IOC_MAGIC, 1) //没参数
- #define MEMDEV_IOCGETDATA _IOR(MEMDEV_IOC_MAGIC, 2, int) //读
- #define MEMDEV_IOCSETDATA _IOW(MEMDEV_IOC_MAGIC, 3, int) //写
- #define MEMDEV_IOC_MAXNR 3
- /*IO操作*/
- 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;
- }
驱动程序编译：
把驱动程序s3c2440_leds.c文件放到内核drivers/char子目录下，在drivers/char/Makefile中增加一句：
Obj-m += s3c2440_leds.o
然后在内核根目录下执行“make modules”，就可以生成模块drivers/char/s3c2440_leds.ko
把它放到开发板根文件系统的/lib/modules/2.6.30.2/目录下，就可以使用insmod s3c2440_leds、rmmod s3c2440_leds 命令进行加载、卸载了。
- 测试程序代码：
- #include <stdio.h>
- #include<sys/types.h>
- #include<sys/stat.h>
- #include<fcntl.h>
- #include "memdev.h" /* 包含命令定义 */
- int main()
- {
- int fd = 0;
- int cmd;
- int arg = 0;
- char Buf[4096];
- /*打开设备文件*/
- fd = open("/dev/memdev0",O_RDWR);
- if (fd < 0)
- {
- printf("Open Dev Mem0 Error!\n");
- return -1;
- }
- /* 调用命令MEMDEV_IOCPRINT */
- printf("<--- Call MEMDEV_IOCPRINT --->\n");
- 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;