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ldd3学习之十二(1):高级字符驱动程序操作--ioctl


控制硬件设备

1.原型:


用户空间


  1. ioctl(int fd,unsigned long cmd, ...)


"..."表示可选参数,是否存在依赖cmd


内核空间


  1. static int ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)


arg依赖于cmd



2.如何实现ioctl功能

定义命令cmd:

命令号最好在系统范围内唯一,应使用include/asm/ioctl.h和Documentation/ioctl-number.txt未使用过的命令号。

ioctl命令编码被划分为几个位段:类型、序数、传送方向、参数大小,在

type:幻数,8位宽,(先参考ioctl-number.txt),一般是一个字母,标识某个 设备

number:序数,8位宽,标识该设备 命令编号

direction:如果命令涉及读写设备,该字段定义数据传输方向(从应用程序角度看)。

size:所涉及传输的数据大小,13或14位

内核提供了下列宏来定义命令

  1. _IO(type,nr)
  2. 没有参数的命令
  3. (type,nr,size)
  4. 从驱动中读数据,size一般写数据类型
  5. (type,nr,size)
  6. 写数据到设备
  7. _IOWR(type,nr,size)
  8. 对设备读写操作

比如

  1. //for gerneral gpio
  2. {
  3. ;
  4. ;
  5. }gpio_app;

  6. ('M', 0, gpio_app)
  7. ('M', 1, gpio_app)
  8. ('M',2, gpio_app)

(2)实现命令:包括三个方面, 返回值、 参数使用、 命令实现

返回值

-EINVAL(非法参数)

return (value ?  0 : -EINVAL);

参数

参数是一个整数时可直接使用,当是一个指针时,必须确保该指针是合法的。对未验证的用户空间指针访问,可能导致oops,系统崩溃或安全问题。

不需要检测的数据交换函数

  1. unsigned long copy_to_user(void __user*to,const void *from,unsigned long count);
  2. (void *to,const void __user*from,unsigned long count);
  3. //适合于每次访问char,int等单个数据类型
  4. (k,u);
  5. (k,u);

需要检测的函数

  1. __get_user(k,u);
  2. (k,u);

检测方法

  1. int access_ok(type,addr,size)

第一个参数type:是VERIFY_READ或VERIFY_WRITE,表面是读/写用户内存

addr:用户内存地址

size:要检测的内存长度

返回1--成功,0--失败不能读写

eg:

  1. if(_IOC_DIR(cmd)&_IOC_READ)
  2. err = !access_ok(VERIFY_WRITE,(void __user*)arg,_IOC_SIZE(cmd));
  3. else if (_IOC_DIR(cmd)&_IOC_WRITE)
  4. err = !access_ok(VERIFY_READ,(void __user*)arg,_IOC_SIZE(cmd));
  5. if (err)
  6. -EFAULT;

命令实现

真正实现命令对应的动作。



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