深入理解Linux IOCTL函数的原型与用途 (linux ioctl函数原型)
Linux是一种操作系统内核，它允许多个计算机程序同时执行并访问共享资源。而IOCTL函数则是Linux内核中的一个重要函数，它允许用户进程与设备驱动程序之间进行通信。本文将深入探讨Linux IOCTL函数的原型与用途。
一、原型
IOCTL函数的原型如下：
“`
int ioctl(int fd, unsigned long request, …);
“`
其中，fd代表文件描述符，request代表请求代码，而”…”代表变长参数列表。请求代码是一个无符号长整型变量，用于表示请求的具体内容。
二、用途
IOCTL函数的用途很广泛，通常用于以下几个方面：
1. 控制硬件设备
IOCTL函数可以控制硬件设备，比如网卡、USB设备等。通过IOCTL函数，可以向设备驱动程序发送特定的命令，控制硬件设备的工作模式、速度、特性等等。例如，可以使用IOCTL函数向网卡发送命令，控制其速度和全双工模式。
2. 修改系统状态
IOCTL函数还可以修改系统状态，例如，使用IOCTL函数可以开启或关闭某些特殊功能和选项，还可以修改系统的网络配置，如设置IP地址和子网掩码等。
3. 传递数据
IOCTL函数还可以用于在应用程序和内核之间传递数据。在这种情况下，应用程序将数据指针作为IOCTL调用的参数，内核将其读入并读取数据。例如，可以使用IOCTL函数将用户空间的数据读入到内核空间中，或是将内核空间的数据读入到用户空间中。
4. 实现其他操作
除以上三个方面，IOCTL函数还可以用于实现其他操作。例如，可以使用IOCTL函数wakeup等待进程、查看调试信息等。
三、使用示例
为了更好地理解IOCTL函数的用途，下面进行一些实例演示。
1. 控制硬件设备
例如，以下代码实现了向串口发送指定的数据，并等待接收到指定的数据后停止：
“`
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define WT_DATA_TIMEOUT 3
#define BAUD_RATE 9600
int mn()
{
int fd;
struct termios tio;
unsigned char buf[256];
fd = open(“/dev/ttyS0”, O_RDWR | O_NONBLOCK);
if(fd
{
printf(“open() fled!\n”);
return -1;
}
memset(&tio, 0, sizeof(tio));
tio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
tio.c_cflag &= ~CSIZE;
tio.c_cflag &= ~CRTSCTS;
tio.c_cflag |= CS8;
tio.c_cflag &= ~CSTOPB;
tio.c_iflag |= IGNPAR;
tio.c_oflag &= ~OPOST;
cfsetispeed(&tio, BAUD_RATE);
cfsetospeed(&tio, BAUD_RATE);
tcsetattr(fd, TCSANOW, &tio);
if(write(fd, “AT”, 2)
{
printf(“write() fled!\n”);
close(fd);
return -1;
}
memset(buf, 0, sizeof(buf));
if(ioctl(fd,FIONREAD,&buf)
{
printf(“ioctl() fled!\n”);
close(fd);
return -1;
}
int ret = read(fd, buf, 256);
if(ret
{
printf(“read() fled!\n”);
close(fd);
return -1;
}
printf(“received %d bytes: %s\n”, ret, buf);
close(fd);
return 0;
}
“`
2. 修改系统状态
下面示例代码用于修改系统的网络配置：
“`
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define DEV_NAME “eth0”
#define IP_ADDR “192.168.2.2”
#define NETMASK “255.255.255.0”
int mn()
{
int sockfd;
struct ifreq tmp_ip;
memset(&tmp_ip,0,sizeof(struct ifreq));
strcpy(tmp_ip.ifr_name,DEV_NAME);
inet_pton(AF_INET,IP_ADDR,&(((struct sockaddr_in *)&tmp_ip.ifr_addr)->sin_addr));
if(ioctl(sockfd,SIOCSIFADDR,&tmp_ip)
{
printf(“setup ip fled\n”);
close(sockfd);
return -1;
}
memset(&tmp_ip,0,sizeof(struct ifreq));
strcpy(tmp_ip.ifr_name,DEV_NAME);
inet_pton(AF_INET,NETMASK,&(((struct sockaddr_in *)&tmp_ip.ifr_netmask)->sin_addr));
if(ioctl(sockfd,SIOCSIFNETMASK,&tmp_ip)
{
printf(“setup netmask fled\n”);
close(sockfd);
return -1;
}
return 0;
}
“`
结语
相关问题拓展阅读：
嵌入式Linux中如何实现应用程序与驱动程序函数接口问题，以GPIO为例
这个需要驱动编程的经验了，具体的不腊燃好说。编写好了驱动代码，编译成内核模块。然后 inod命令加载.ko文件驱动到内核。测试的时候，运行你的测试程序，后面跟参数就睁坦行了。
如果没有驱动编悉局桐程的经验，需要学习一下，简单的还是可以编写来测试的。
视频资料：
嵌入式缓拿源Linux中如何实现应用敏轿程序与驱动程序扰态函数接口问题，以GPIO为例
驱动中的函数定义：
static int c2440_leds_ioctl(
struct inode *inode,
struct file *file,
unsigned int cmd,
unsigned long arg)
{
switch(cmd) {
case 0:
case 1:
if (arg > 4) {
return -EINVAL;
}
s3c2410_gpio_setpin(led_table, !cmd);
return 0;
default:
return -EINVAL;
}
}
应用程序中的函数定义：
ioctl(fd, on, led_no);
不明白的地方是函数名都不一样，应用程序中的ioctl函数是如何将参数传递到驱动程序c2440_leds_ioctl中的？
xicain
这是linux系统标准驱动架构，通过在内核驱动程序运用标准的模式实现在用户空间的标准IO访问。主要有以下几个部分：
1 对于一个驱动程序要有一个装载函数XX_Init和卸载函数XX_Exit，通过module_init(XX_Init)和module_exit(XX_Exit),这样编译生成的.o（2.4版）或.ko(2.6版）兆运纤就可以调用inod加载和调用rmmod卸载了。
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