GNU/Linux | Notes

ioctl()

Input/Output Control.
Это системный вызов в UNIX‑подобных системах, который позволяет отправлять драйверу устройства специальные команды, выходящие за рамки обычных операций read/write. Каждое устройство само определяет набор своих команд, поэтому ioctl даёт гибкий, но низкоуровневый механизм управления.

Команды для ioctl разрабатываются создателями драйверов устройств и могут варьироваться от драйвера к драйверу. Это мощный инструмент, но он также может быть опасным, так как позволяет выполнять низкоуровневые операции, которые могут повредить данные или аппаратное обеспечение, если они используются неправильно.

Используется для:
1. Выполнения операций, специфичных для устройства (например, очистка буфера).
2. Запроса информации, недоступной через read.
3. Настройки параметров драйвера или устройства.
4. Любых других операций, для которых нет стандартных системных вызовов.

Пример работы выглядит так.
В пользовательской программе вызывается команда:

ioctl(fd, IOCTL_GET_MSG, buffer)

Эта команда не читает данные напрямую, а сообщает драйверу: "выполни действие IOCTL_GET_MSG". Обычно для таких команд используются макросы _IOR, _IOW и _IOWR:

#define IOCTL_GET_MSG _IOR(MAJOR_NUM, 1, char*)

_IOR — получить данные из драйвера
_IOW — отправить данные драйверу
_IOWR — и отправить, и получить

В драйвере эти команды обрабатываются функцией ioctl, указанной в структуре file_operations:

struct file_operations Fops = {
  .read = device_read,
  .write = device_write,
  .open = device_open,
  .release = device_release,
  .unlocked_ioctl = device_ioctl, // основной обработчик ioctl
  .compat_ioctl = device_ioctl // нужен только для 32‑бит -> 64‑бит совместимости
};

Таким образом, ioctl создаёт "канал команд":
пользовательское приложение отправляет запрос -> драйвер получает код команды -> выполняет нужное действие -> возвращает результат.

Это простой способ расширить возможности устройства так, как нужно автору драйвера, не изобретая собственные протоколы поверх read/write.

#kernel

2.08K views09:31