【Linux驱动层】iTOP-RK3568学习之路（七）：IOCTAL

记住API，不要管API内部实现。以前我一直疑惑怎么关于cmd，怎么网上说的不一样，应该是随着Linux内核版本更新，实现不一样了，但接口还一样。

一、应用层

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int ioctl(int fd, unsigned int cmd, unsigned long args);

参数含义：

fd ：是用户程序打开设备时返回的文件描述符

cmd ：是用户程序对设备的控制命令，

args：应用程序向驱动程序下发的参数，如果传递的参数为指针类型，则可以接收驱动向用户空间传递的数据

定义一个命令，但是不需要参数：

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#define _IO(type,nr) _IOC(_IOC_NONE,(type),(nr),0)

定义一个命令，应用程序从驱动程序读参数：

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#define _IOR(type,nr,size)  _IOC(_IOC_READ,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size)))

定义一个命令，应用程序向驱动程序写参数：

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#define _IOW(type,nr,size) _IOC(_IOC_WRITE,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size)))

定义一个命令，参数是双向传递的：

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#define _IOWR(type,nr,size) _IOC(_IOC_READ|_IOC_WRITE,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size)))

type：命令的类型，一般为一个 ASCII 码值，一个驱动程序一般使用一个 type

nr：该命令下序号。一个驱动有多个命令，一般他们的 type，序号不同

size：args 的类型

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#define CMD_TEST0 _IO('L',0)

#define CMD_TEST1 _IOW('L',1,int)

#define CMD_TEST2 _IOR('L',2,int)

实例代码：

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#define CMD_TEST0 _IO('L', 0)
#define CMD_TEST1 _IOW('L', 1, int)
#define CMD_TEST2 _IOR('L', 2, int)

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;                         // 定义 int 类型的文件描述符 fd
    int val;                        // 定义 int 类型的传递参数 val
    fd = open("/dev/test", O_RDWR); // 打开 test 设备节点
    if (fd < 0)
    {
        printf("file open fail\n");
    }
    if (!strcmp(argv[1], "write"))
    {
        ioctl(fd, CMD_TEST1, 1); // 如果第二个参数为 write，向内核空间写入 1
    }
    else if (!strcmp(argv[1], "read"))
    {
        ioctl(fd, CMD_TEST2, &val); // 如果第二个参数为 read，则读取内核空间传递向用户空间传递的值
        printf("val is %d\n", val);
    }
    close(fd);
}

二、驱动层

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

file：文件描述符。

cmd：与应用程序的 cmd 参数对应，在驱动程序中对传递来的 cmd 参数进行判断从而做出不同的动作。

arg：与应用程序的 arg 参数对应，从而实现内核空间和用户空间参数的传递。

实例代码：

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static long cdev_test_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    int val; // 定义 int 类型向应用空间传递的变量 val
    switch (cmd)
    {
    case CMD_TEST0:
        printk("this is CMD_TEST0\n");
        break;
    case CMD_TEST1:
        printk("this is CMD_TEST1\n");
        printk("arg is %ld\n", arg); // 打印应用空间传递来的 arg 参数
        break;
    case CMD_TEST2:
        val = 1; // 将要传递的变量 val 赋值为 1
        printk("this is CMD_TEST2\n");
        if (copy_to_user((int *)arg, &val, sizeof(val)) != 0)
        { // 通过 copy_to_user 向用户空间传递数据
            printk("copy_to_user error \n");
        }
        break;
    default:
        break;
    }
    return 0;
}