Linux驱动总结3

我的渠道是虚拟机，fedora14，内核版别为2.6.38.1.其间较之前的版别存在较大的不同，详细的完成现已在上一次总结中给出了。今日首要总结的是ioctl和阻塞读写函数的完成。

一、ioctl函数的完成

首要阐明在2.6.36今后ioctl函数现已不再存在了，而是用unlocked_ioctl和compat_ioctl两个函数完成曾经版别的ioctl函数。一起在参数方面也发生了必定程度的改动，去除了本来ioctl中的struct inode参数，一起改动了回来值。

可是驱动规划进程中存在的问题改动并不是很大，同样在运用程序规划中咱们仍是选用ioctl完成拜访，而并不是unlocked_ioctl函数，因而咱们还能够称之为ioctl函数的完成。

ioctl函数的完成首要是用来完成详细的硬件操控，选用相应的指令操控硬件的详细操作，这样就能使得硬件的操作不再是单调的读写操作。使得硬件的运用愈加的便利。

ioctl函数完成首要包含两个部分，首要是指令的界说，然后才是ioctl函数的完成，指令的界说是选用必定的规矩。

ioctl的指令首要用于运用程序经过该指令操作详细的硬件设备，完成详细的操作，在驱动中首要是对指令进行解析，经过switch-case句子完成不同指令的操控，从而完成不同的硬件操作。

ioctl函数的指令界说办法：

int (*unlocked_ioctl)(struct file*filp,unsigned int cmd,unsigned long arg)

尽管其间没有指针的参数，可是一般选用arg传递指针参数。cmd是一个指令。每一个指令由一个整形数据构成（32bits），将一个指令分红四部分，每一部分完成详细的装备，设备类型（幻数）8bits，方向2bits，序号8bits，数据巨细13/14bits。指令的完成实质上便是经过简略的移位操作，将各个部分组合起来罢了。

一个指令的散布的大约状况如下：

|—方向位(31-30)|—-数据长度(29-16)—————-|———设备类型（15-8）——|———-序号（7-0）———-|

|—————————————————————————————————————————————-|

其间方向位首要是表明对设备的操作，比方读设备，写设备等操作以及读写设备等都具有必定的方向，2个bits只要4种方向。

数据长度表明每一次操作（读、写）数据的巨细，一般罢了每一个指令对应的数据巨细都是一个固定的值，不会常常改动，14bits阐明能够挑选的数据长度最大为16k。

设备类型类似于主设备号（因为8bits，刚好组成一个字节，因而常常选用字符作为幻数，表明某一类设备的指令），用来差异不同的指令类型，也便是特定的设备类型对应特定的设备。序号首要是这一类指令中的详细某一个，类似于次设备号（256个指令），也便是一个设备支撑的指令多达256个。

一起在内核中也存在详细的宏用来界说指令以及解析指令。

可是大部分的宏都仅仅界说详细的方向，其他的都需求规划者界说。

首要的宏如下：

#include

_IO(type,nr) 表明界说一个没有方向的指令，

_IOR(type,nr,size) 表明界说一个类型为type，序号为nr，数据巨细为size的读指令

_IOW(type,nr,size) 表明界说一个类型为type，序号为nr，数据巨细为size的写指令

_IOWR(type,nr,size) 表明界说一个类型为type，序号为nr，数据巨细为size的写读指令

一般的type可选用某一个字母或许数字作为设备指令类型。

是实践运用中一般选用如下的办法界说一个详细的指令:

//头文件

#include

/*界说一系列的指令*/

/*幻数，首要用于表明类型*/

#define MAGIC_NUM k

/*打印指令*/

#define MEMDEV_PRINTF _IO(MAGIC_NUM,1)

/*从设备读一个int数据*/

#define MEMDEV_READ _IOR(MAGIC_NUM,2,int)

/*往设备写一个int数据*/

#define MEMDEV_WRITE _IOW(MAGIC_NUM,3,int)

/*最大的序列号*/

#define MEM_MAX_CMD 3

还有对指令进行解析的宏，用来确认详细指令的四个部分（方向，巨细，类型，序号）详细如下所示：

/*确认指令的方向*/

_IOC_DIR(nr)

/*确认指令的类型*/

_IOC_TYPE(nr)

/*确认指令的序号*/

_IOC_NR(nr)

/*确认指令的巨细*/

_IOC_SIZE(nr)

上面的几个宏能够用来指令，完成指令正确性的查看。

ioctl的完成进程首要包含如下的进程：

1、指令的检测

2、指针参数的检测

3、指令的操控switch-case句子

1、指令的检测首要包含类型的查看，数据巨细，序号的检测，经过结合上面的指令解析宏能够快速的确认。

/*查看类型，幻数是否正确*/

if(_IOC_TYPE(cmd)!=MAGIC_NUM)

return -EINVAL;

/*检测指令序号是否大于答应的最大序号*/

if(_IOC_NR(cmd)> MEM_MAX_CMD)

return -EINVAL;

2、首要是指针参数的检测。指针参数首要是因为内核空间和用户空间的差异性导致的，因而需求来自用户空间指针的有效性。运用copy_from_user,copy_to_user,get_user,put_user之类的函数时，因为函数会完成指针参量的检测，因而能够省掉，可是选用__get_user(),__put_user()之类的函数时必定要进行检测。详细的检测办法如下所示：

if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)

err = !access_ok(VERIFY_WRITE,(void *)args,_IOC_SIZE(cmd));

else if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)

err = !access_ok(VERIFY_READ,(void *)args,_IOC_SIZE(cmd));

if(err)/*回来过错*/

return -EFAULT;

当方向是读时，阐明是从设备读数据到用户空间，因而要检测用户空间的指针是否可写，选用VERIFY_WRITE，而当方向是写时，阐明是往设备中写数据，因而需求检测用户空间中的指针的可读性VERIFY_READ。查看一般选用access_ok()完成检测，第一个参数为读写，第二个为检测的指针，第三个为数据的巨细。

3、命名的操控：

指令的操控首要是选用switch和case相结合完成的，这于window编程中的检测各种音讯的完成方法是相同的。

/*依据指令履行相应的操作*/

switch(cmd)

{

case MEMDEV_PRINTF:

printk(“<--------CMD MEMDEV_PRINTF Done------------>“);

…

break;

case MEMDEV_READ:

ioarg = &mem_devp->data;

…

ret = __put_user(ioarg,(int *)args);

ioarg = 0;

…

break;

case MEMDEV_WRITE:

…

ret = __get_user(ioarg,(int *)args);

printk(“<--------CMD MEMDEV_WRITE Done ioarg = %d--------->“,ioarg);

ioarg = 0;

…

break;

default:

ret = -EINVAL;

printk(“<-------INVAL CMD--------->“);

break;

}

这仅仅根本的框架结构，实践中依据详细的状况进行修正。这样就完成了根本的指令操控。