[宏]_IO, _IOR, _IOW, _IOWR 宏的用法与解析
来源:互联网 发布:网络写手哪个网站好 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 07:52
- _IO (魔数, 基数);
- _IOR (魔数, 基数, 变量型)
- _IOW (魔数, 基数, 变量型)
- _IOWR (魔数, 基数,变量型 )
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。
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。
_IOC_NR (cmd)
通常,switch 中的 case 值使用的是命令的本身。
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。比如 _IOR() 宏的定义是:
#define _IOR(type,nr,size) _IOC(_IOC_READ,(type),(nr),(_IOC_TYPECHECK(size)))
而 _IOC_TYPECHECK() 的定义正是:
#define _IOC_TYPECHECK(t) (sizeof(t))
设备驱动程序想要从传送的命令获取相应的值,就要使用下列宏函数:
_IOC_SIZE(cmd)
-----------------------------------------------------------
_IOR() , _IOW(), IORW() 的定义:
#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)))
_IO 宏
该宏函数没有可传送的变量,只是用于传送命令。例如如下约定:
#define VIDIOC_RESERVED _IO('V', 1)
此时,省略由应用程序传送的 arg 变量或者代入 0 。在应用程序中使用该宏时,比如:
ioctl (capture_dev,VIDIOC_RESERVED, 0) 或者 ioctl (capture_dev, VIDIOC_RESERVED) 。
这是因为变量的有效因素是可变因素。只作为命令使用时,没有必要判断出设备上数据的输出或输入。因此,设备驱动程序没有必要执行设备文件大开选项的相关处理。
_IOR 宏
该函数用于创建从设备读取数据的命令,例如可如下约定:
#define TEST_DEV_READ _IRQ('Q', 1, int)
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
_IOW 宏
用于创建设备上写入数据的命令,其余内容与 _IOR 相同。通常,使用该命令时,ioctl() 的 arg 变量值指定设备驱动程序上写入数据时的缓存(结构体)地址。
_IOWR 宏
用于创建设备上读写数据的命令。其余内容与 _IOR 相同。通常,使用该命令时,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。
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)
-----------------------------------------------------------------------------
_IO()
在 asm-generic/ioctl.h 里可以看到 _IO() 的定义:
#define _IO(type,nr) _IOC(_IOC_NONE,(type),(nr),0)
再看 _IOC() 的定义:
#define _IOC(dir,type,nr,size) \
(((dir) << _IOC_DIRSHIFT) | \
((type) << _IOC_TYPESHIFT) | \
((nr) << _IOC_NRSHIFT) | \
((size) << _IOC_SIZESHIFT))
可见,_IO() 的最后结果由 _IOC() 中的 4 个参数移位组合而成。
再看 _IOC_DIRSHIT 的定义:
#define _IOC_DIRSHIFT (_IOC_SIZESHIFT+_IOC_SIZEBITS)
_IOC_SIZESHIFT 的定义:
#define _IOC_SIZESHIFT (_IOC_TYPESHIFT+_IOC_TYPEBITS)
_IOC_TYPESHIF 的定义:
#define _IOC_TYPESHIFT (_IOC_NRSHIFT+_IOC_NRBITS)
_IOC_NRSHIFT 的定义:
#define _IOC_NRSHIFT 0
_IOC_NRBITS 的定义:
#define _IOC_NRBITS 8
_IOC_TYPEBITS 的定义:
#define _IOC_TYPEBITS 8
由上面的定义,往上推得到:
_IOC_TYPESHIFT = 8
_IOC_SIZESHIFT = 16
_IOC_DIRSHIFT = 30
(size) << _IOC_SIZESHIFT) 位左移 16 位得到“数据大小”区;
(type) << _IOC_TYPESHIFT) 左移 8位得到"魔数区" ;
(nr) << _IOC_NRSHIFT) 左移 0 位( bit7~bit0) 。
这样,就得到了 _IO() 的宏值。
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