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  • Linux内核中_IO,_IOR,_IOW,_IOWR宏的用法

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

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

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

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

    ioctl() 函数上传送的变量 cmd 是应用程序用于区别设备驱动程序请求处理内容的值。cmd除了可区别数字外,还包含有助于处理的几种相应信息。 cmd的大小为 32位,共分 4 个域:
         bit31~bit30 2位为 “区别读写” 区,作用是区分是读取命令还是写入命令。
         bit29~bit15 14位为 "数据大小" 区,表示 ioctl() 中的 arg 变量传送的内存大小。
         bit20~bit08  8位为 “魔数"(也称为"幻数")区,这个值用以与其它设备驱动程序的 ioctl 命令进行区别。
         bit07~bit00   8位为 "区别序号" 区,是区分命令的命令顺序序号。

    参数1:魔数 (magic number)
          魔数范围为 0~255 。通常,用英文字符 "A" ~ "Z" 或者 "a" ~ "z" 来表示。设备驱动程序从传递进来的命令获取魔数,然后与自身处理的魔数想比较,如果相同则处理,不同则不处理。魔数是拒绝误使用的初步辅助状态。设备驱动 程序可以通过 _IOC_TYPE (cmd) 来获取魔数。不同的设备驱动程序最好设置不同的魔数,但并不是要求绝对,也是可以使用其他设备驱动程序已用过的魔数。

    参数2:基(序列号)数
          基数用于区别各种命令。通常,从 0开始递增,相同设备驱动程序上可以重复使用该值。例如,读取和写入命令中使用了相同的基数,设备驱动程序也能分辨出来,原因在于设备驱动程序区分命令时 使用 switch ,且直接使用命令变量 cmd值。创建命令的宏生成的值由多个域组合而成,所以即使是相同的基数,也会判断为不同的命令。设备驱动程序想要从命令中获取该基数,就使用下面的宏:
    _IOC_NR (cmd)
    通常,switch 中的 case 值使用的是命令的本身。

    参数3:变量型
          变量型使用 arg 变量指定传送的数据大小,但是不直接代入输入,而是代入变量或者是变量的类型,原因是在使用宏创建命令,已经包含了sizeof() 编译命令。

    在使用_IOR()、_IOW ()、_IOWR()时,ioctl() 的 arg 变量值指定设备驱动程序上写入或读取数据时的缓存 (结构体) 地址。即第三个参数是由ioctl()函数的第三个参数决定的,不需要用户来填写,只需要指定类型即可。

    参数arg可读可写的判断:

      这说明应用程序从设备读取数据的大小为 int 。下面宏用于判断传送到设备驱动程序的 cmd 命令的读写状态:
           _IOC_DIR (cmd)
      运行该宏时,返回值的类型 如下:

    • _IOC_NONE                             :  无属性
    • _IOC_READ                             :  可读属性
    • _IOC_WRITE                           : 可写属性
    • _IOC_READ | _IOC_WRITE : 可读,可写属性

      使用该命令时,应用程序的 ioctl() 的 arg 变量值指定设备驱动程序上读取数据时的缓存(结构体)地址。

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