字符设备控制

原文地址：http://blog.csdn.net/u011012049/article/details/48088149

大部分驱动程序除了读写功能外，还需要具备控制设备的能力，比如对于串口，需要具备修改波特率的功能。 
在用户空间，使用ioctl()函数作为系统调用来控制设备

原型：int ioctl(int fd,unsigned long cmd,...)头文件：<sys/ioctl.h>功能：字符设备控制函数参数：fd：要控制的设备文件描述符     cmd：发送给设备的控制命令     ...：第3个参数是可选的参数，存在与否是依赖于控制命令(第2个参数 )。
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当应用程序使用ioctl系统调用时，驱动程序的响应函数根据Linux版本不同将由不同函数来响应： 
①2.6.36 之前的内核

long (*ioctl) (struct inode* node ,struct file* filp, unsigned int cmd,unsigned long arg)
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②2.6.36之后的内核

long (*unlocked_ioctl) (struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
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实现设备控制函数编写主要有两步： 
1.定义命令

2.实现设备方法，即编写实现命令的unlocked_ioctl函数 
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。 
①Type(类型/幻数)：表明这是属于哪个设备的命令 
②Number(序号)：用来区分同一设备的不同命令 
③Direction：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） 
④Size： 参数长度

为了开发容易，Linux系统提供了下面的宏来帮助定义命令： 
①_IO(type,nr)：不带参数的命令 
②_IOR(type,nr,datatype)：从设备中读参数的命令 
③_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)
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一个字符正好是8位，所以可以用一个字符来表示类型，这显得较为简略；int表示传输的参数是int类型的。

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unlocked_ioctl函数的实现通常是由switch语句完成。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:        return 0;    case 命令B:        return 0;    default:        return -EINVAL;}