Linux驱动之ioctl

在用户空间，使用ioctl系统调用来控制设备，原型如下：
int ioctl(int fd, unsigned long cmd, ...);
第三个参数不表示一个变数目的参数，而是一个类型可选的参数。第三个参数依赖于控制命令。一些命令不用参数，一些用一个整数值，一些使用指针
1、ioctl函数定义命令
在编写ioctl代码之前，首先需要定义命令。为了防止对错误的设备使用正确的命令，命令号应该在系统范围内事唯一的
ioctl命令编码被划分为几个段，include/asm/ioctl.h中定义了这些字段：类型（幻数），基数，传送方向，参数大小等。Documentation/ioctl-number.txt文件中罗列了再内核中已经使用了的幻数。
定义ioctl命令的正确方法是使用4个位段，这个列表中介绍的符号定义在<linux/ioctl.h>中：
Type：
幻数（类型）：表明哪个设备的命令，在参考了ioctl-number.txt之后选出，8位宽。
Number：
序号，表明设备命令中的第几个，8位宽
内核提供了下列宏来帮助定义命令号，如下
_IO(type, nr)：没有参数的命令
_IOR(type, nr, datatype)：从驱动中读数据
_IOW(type, nr, datatype)：写数据到驱动
_IOWR(type, nr, datatype)：双向传送，type和number作为参数被传递
2、ioctl函数的实现
分三个技术环节：
1、返回值
ioctl函数的实现通常是根据命令执行的一个switch语句。但是当命令不能匹配任何一个设备所支持的命令时，通常返回-EINVAL（“非法参数”）
2、参数使用
如果是一个整数，可以直接使用。如果是指针，我们必须确保这个用户地址是有效的，因此使用前需进行正确的检查
使用int access_ok(int type, const void *addr, unsigned long size)来检查一个指针地址是否可以访问
第一个参数是VERIFY_READ或者是VERIFY_WRITE，用来表明读用户内存还是写用户内存。addr参数时要操作的用户内存地址，size是操作的长度。如果ioctl需要从用户空间读一个整数，那么size = sizeof(int)。如果需要同时读和写，则使用VERIFY_WRITE。
access_ok返回一个布尔值：1是成功（存取没问题）和0是失败（存取有问题），如果该函数返回失败，则ioctl应当返回-EFAULT，如：
if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)// 为什么_IOC_READ对应VERIFY_WRITE？？？
    err = !access_ok(VERIFY_WRITE, (void  __user *)arg, _IOC_SIZE(cmd));
else if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)
       err = ! access_ok(VERI