Linux 字符设备控制技术
字符设备控制技术
一。字符设备控制理论
1.作用
大部分设备除了具有《读写设备》的能力,还应该有《控制设备》的能力。比如改变 波特率
2. 应用程序接口
在用户空间中使用 Ioctl系统来控制设备,原型如下:
int ioctl (int fd,unsigned long cmd,...);
fd :控制的设备文件描述符
cmd :发送给设备的控制命令
.... : 第三个参数是可选参数,存在与否是依赖与控制命令
3.设备驱动方法
当系统用 ioctl系统调用时,驱动程序将由如下函数来响应:
1. 内核是2.6.36之前的内核
long (*ioctl) (struct inode* node ,struct file* filp, unsigned int cmd,unsigned long arg)
2. 内核是2.6.36 之后的内核
long (*unlocked_ioctl) (struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
参数cmd: 通过应用函数ioctl传递下来的命令
二。字符设备控制实现
1. 命令从其实质而言就是一个整数,但为了让这个整数具备更好的可读性,我们通常会把这个整数分为几个段:
类型(8位),序号,参数传送方向,参数长度。
#Type(类型/幻数): 表明这是属于哪个设备的命令。
#Number(序号),用来区分同一设备的不同命令
#Direction:参数传送的方向,可能的值是_IOC_NONE(没有数据传输), _IOC_READ, _IOC_WRITE(向设备写入参数)
#Size:参数长度
2. Linux系统提供了下面的宏来帮助定义命令:
#_IO(type,nr):不带参数的命令
#_IOR(type,nr,datatype):从设备中读参数的命令
#_IOW(type,nr,datatype):向设备写入参数的命令
例:#define MEM_MAGIC ‘m’ //定义幻数
#define MEM_SET_IOW(MEM_MAGIC, 0, int)
3.unlocked_ioctl函数的实现通常是根据命令执行的一个switch语句。
但是,当命令号不能匹配任何一个设备所支持的命令时,返回-EINVAL.编程模型:
Switch cmd
Case 命令A://执行A对应的操作
Case 命令B://执行B对应的操作
Default:// return -EINVAL
三。自己手动写程序
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include "memdev.h" int main()
{
int fd = ;
fd = open("dev/memdev0",O_RDWR); ioctl(fd,MEM_SET,); ioctl(fd,MEM_RESTART);
return ;
}
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