ioctl中的 _IOR

在 Linux 操作系统中，ioctl 函数是用于设备驱动程序与用户空间程序之间进行通信的系统调用。其中 _IOR 宏用于生成一个读取设备数据的 ioctl 命令码。具体来说，_IOR 宏的定义如下：

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

其中 type 表示设备类型，nr 表示命令编号，size 表示数据大小。_IOC_READ 表示这是一个读取操作，_IOC_TYPECHECK 宏用于检查 size 是否是合法的类型。

因此，当我们在设备驱动程序中使用 _IOR 宏生成命令码时，可以使用如下的方式：

#define MY_IOCTL_READ_DATA _IOR('M', 1, sizeof(struct my_data))

这里 'M' 表示设备类型，1 表示命令编号，sizeof(struct my_data) 表示读取的数据大小。在用户空间程序中，我们可以使用 ioctl 函数的第三个参数传递 MY_IOCTL_READ_DATA 命令码来读取设备数据。

相关问题

解释内核中_IOC_NR宏的作用

_IOC_NR宏是用于解析 ioctl 命令的宏定义。ioctl 命令是 Linux 内核提供的一种特殊的设备驱动程序接口，它允许应用程序通过文件描述符对设备进行控制和通信。每个 ioctl 命令都由一个命令号和一个参数组成，命令号通常由四个部分组成：类型、编号、方向和参数大小。而_IOC_NR宏的作用就是从 ioctl 命令号中提取出命令编号，它的定义如下：

#define _IOC_NR(nr)     ((nr) & ((1 << _IOC_NRBITS) - 1))

其中，_IOC_NRBITS 表示 ioctl 命令号中用于表示命令编号的位数。通过将命令号与 (1 << _IOC_NRBITS) - 1 进行位与操作，可以提取出命令编号。例如：

#define MY_IOCTL_CMD _IOR('x', 1, int)

int cmd = _IOC_NR(MY_IOCTL_CMD); // cmd 的值为 1

在上面的例子中，MY_IOCTL_CMD 是一个 ioctl 命令号，通过 _IOC_NR 宏可以提取出命令编号 1。这个命令编号通常用于在内核中实现对应的操作。

ioctl幻数在哪查看

ioctl 幻数一般是通过定义 ioctl 命令时使用的，可以在对应的头文件中查看。在 Linux 中，很多驱动程序都会定义自己的 ioctl 命令，这些命令的幻数一般都会在对应的头文件中定义。比如，在 Linux 内核源码的 include/uapi/linux/fs.h 头文件中，可以找到以下定义：

#define _IOC_NRBITS     8
#define _IOC_TYPEBITS   8

#define _IOC_SIZEBITS   14
#define _IOC_DIRBITS    2

#define _IOC_NRSHIFT    0
#define _IOC_TYPESHIFT  (_IOC_NRSHIFT+_IOC_NRBITS)
#define _IOC_SIZESHIFT  (_IOC_TYPESHIFT+_IOC_TYPEBITS)
#define _IOC_DIRSHIFT   (_IOC_SIZESHIFT+_IOC_SIZEBITS)

#define _IOC_NONE       0U
#define _IOC_WRITE      1U
#define _IOC_READ       2U

#define _IOC(dir,type,nr,size) \
        (((dir)  << _IOC_DIRSHIFT) | \
         ((type) << _IOC_TYPESHIFT) | \
         ((nr)   << _IOC_NRSHIFT) | \
         ((size) << _IOC_SIZESHIFT))

#define _IOC_TYPECHECK(t) (sizeof(t))

其中，_IOC_TYPEBITS 定义了 ioctl 命令的幻数长度，这里是 8 位，即一个字节。在定义具体的 ioctl 命令时，可以使用 _IO(type, nr)、_IOR(type, nr, size)、_IOW(type, nr, size)、_IOWR(type, nr, size) 等宏来定义，其中的 type 就是 ioctl 命令的幻数。比如，可以在驱动程序的头文件中找到类似以下的定义：

#define MYDRV_IOC_MAGIC 'm'

#define MYDRV_IOC_GET_VERSION   _IOR(MYDRV_IOC_MAGIC, 1, int)
#define MYDRV_IOC_SET_PARAM     _IOW(MYDRV_IOC_MAGIC, 2, mydrv_param_t)

其中，MYDRV_IOC_MAGIC 定义了驱动程序的幻数为 'm'，MYDRV_IOC_GET_VERSION 和 MYDRV_IOC_SET_PARAM 就是具体的 ioctl 命令。在用户空间程序中，可以通过 ioctl 函数调用这些命令，例如：

int fd = open("/dev/mydrv", O_RDWR);
int version;
if (ioctl(fd, MYDRV_IOC_GET_VERSION, &version) < 0) {
    perror("ioctl MYDRV_IOC_GET_VERSION failed");
    return -1;
}
printf("My driver version: %d\n", version);
close(fd);

在这个例子中，MYDRV_IOC_GET_VERSION 就是一个 ioctl 命令，MYDRV_IOC_MAGIC 定义了这个命令的幻数。用户空间程序通过 ioctl 函数调用这个命令，并且将 version 作为参数传递给内核空间的驱动程序。