飞凌嵌入式ElfBoard ELF 1板卡-Pinctrl和GPIO子系统之ioctl介绍

2025-3-25 13:28:11

在Linux中，GPIO引脚通常可以通过ioctl系统调用与相应的GPIO设备进行交互和控制。通过ioctl命令，可以向GPIO设备发送不同的命令，并传递相应的参数来实现对GPIO引脚的配置和操作。所以在操作GPIO之前有必要先介绍一下ioctl的使用方法。
具体而言，GPIO设备驱动程序通常会实现字符设备接口，并在驱动程序中注册相应的file_operations结构体。其中，包含一个成员函数.unlocked_ioctl，用于处理ioctl系统调用。
在用户空间，通过打开GPIO设备文件并调用ioctl系统调用，可以向驱动程序发送不同的ioctl命令来控制GPIO引脚的配置和操作。驱动程序则根据接收到的ioctl命令和参数进行相应的处理，并执行相应的GPIO操作。
ioctl命令的构成
ioctl命令由三个部分组成：幻数（Magic number）、命令序号（Command number）和参数方向（Direction）。
（一）幻数（Magic number）
幻数是一个32位的标识符，用于将ioctl命令与特定的设备或驱动程序关联起来。
幻数可以通过预定义的宏定义或自定义的方式来定义，以确保唯一性。
在定义幻数时，通常使用_IO、_IOW、_IOR或_IOWR宏来设置幻数的方向和大小。
（二）命令序号（Command number）
命令序号是一个8位的整数，用于区分不同的ioctl命令。
每个命令序号通常与特定的设备功能或操作相关联。
（三）参数方向（Direction）
参数方向指示了ioctl命令的数据传输方向，可以是输入、输出或输入输出。
参数方向使用_IO、_IOW、_IOR或_IOWR宏来表示。
常用的宏定义如下：
_IO(type, nr)：表示无参数的ioctl命令。
_IOW(type, nr, dtype)：表示带有写入数据的ioctl命令，参数为dtype类型。
_IOR(type, nr, dtype)：表示带有读取数据的ioctl命令，参数为dtype类型。
_IOWR(type, nr, dtype)：表示带有读写数据的ioctl命令，参数为dtype类型。
其中，type为幻数，nr为命令序号，dtype为数据类型。
示例：
//选定幻数后，可以这样来进行定义：#define LED_IOC_MAGIC 'Z'
#define LED_IOC_MAGIC 'Z'

//控制LED无数据传输时
#define SET_LED_ON _IO(LED_IOC_MAGIC, 0)
#define SET_LED_OFF _IO(LED_IOC_MAGIC, 1)

//驱动写入一个int型的数据
#define CHAR_WRITE_DATA _IOW(CHAR_IOC_MAGIC, 2, int)

//驱动读取一个int型的数据
#define CHAR_READ_DATA _IOR(CHAR_IOC_MAGIC, 3, int)

本主题由 ElecFans小喇叭于 2025-3-25 13:38 审核通过