Linux 2 6 38中ioctl的變化

linux驅動程式剛接觸，雖然不是很清楚，但是總歸是慢慢學習的過程。我的環境是fedora14虛擬機器。核心版本是2.6.38.1，其中的實現過程存在很多的問題，主要是因為很多的核心函式發生了較大的差別.其中最大的可能是ioctl以及互資訊量的實現。這兩個的問題也使得我們在驅動設計過程中出現很多的疑惑和問題。

接上一部分，繼續總結：

主要包括幾個重要的結構體、併發控制、以及ioctl的實現。在驅動的設計過程主要涉及3個重要的結構體。struct file_operations,struct inode,struct file.

struct file_operations主要是涉及一些檔案操作的函式，其本質上就是乙個函式指標的集合，包含了檔案操作的各種函式宣告，可能與應用程式設計中的相應函式只在引數上存在一定的差別。但是在2.6.36版本以後，其中的內容發生了較大的變化，主要設計了ioctl的相關操作。

struct file_operations ;

long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);

long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);

是最近新增進來的函式，為了實現原來的ioctl函式，同時引數以及返回值都發生了較大的變化，這也是為什麼在2.6.36版本以後的核心中使用ioctl函式會報錯的原因。unlocked_ioctl函式通常用來實現原來的ioctl函式，而compat_ioctl函式則用來實現一些相容版本的ioctl問題。返回值由原來的int變為long型，也是需要注意的。在ioctl中，第乙個引數是struct inode,2.6.36以後的版本將不能直接訪問到inode引數，只能間接的訪問，具體的訪問方法後面在總結。

在驅動實現過程中主要包括對各個需要實現函式的賦值，但是open函式不能賦值與否，都會預設開啟，如果不賦值，則預設該裝置一直開啟。其他的函式不賦值，即表示不實現該方法。常用的複製方法如下：

/*新增該模組的基本檔案操作支援*

/static const struct file_operations mem_fops =;

需要注意的是後面不再是分號，而是逗號。其中的mem_read、mem_write等是函式的具體實現過程。.owner表示該結構體屬於那個，當然就是this_module,表示這個模組。

struct inode表示的是乙個檔案的索引，該結構是每乙個具體的物理檔案（儲存在儲存器中的實體檔案）的索引，乙個檔案對應乙個唯一的struct inode，其中表明了檔案的大小，檔案的型別，檔案的時間等引數，結構體中每乙個引數都能表示某乙個檔案的特性，通過inode就能表示檔案的所有資訊。

struct inode

;unsigned long i_ino;

/*引用次數，當這個數為0時，release函式才能完成*/

atomic_t i_count;

unsigned int i_nlink;

/*裝置檔案的裝置號*/

dev_t i_rdev;

unsigned int i_blkbits;

u64 i_version;

/*檔案偏移量*/

loff_t i_size;

#ifdef __need_i_size_ordered

seqcount_t i_size_seqcount;

#endif

/*檔案的時間引數，包括三種時間*/

struct timespec i_atime;

struct timespec i_mtime;

struct timespec i_ctime;

blkcnt_t i_blocks;

unsigned short i_bytes;

struct rw_semaphore i_alloc_sem;

const struct file_operations *i_fop;

/* former -

>i_op-

>default_file_ops *

/struct file_lock *i_flock;

/*檔案的備份位址空間*/

/*裝置位址空間*/

struct address_space i_data;

#ifdef config_quota

struct dquot *i_dquot[maxquotas]

;#endif

struct list_head i_devices;

/*說明了三種不同的驅動型別*/

union

;__u32 i_generation;

#ifdef config_fsnotify

__u32 i_fsnotify_mask;

/* all events this inode cares about *

/struct hlist_head i_fsnotify_marks;

#endif

#ifdef config_ima

/* protected by i_lock *

/unsigned int i_readcount;

/* struct files open ro *

/#endif

/*寫者使用次數*/

atomic_t i_writecount;

#ifdef config_security

void *i_security;

#endif

#ifdef config_fs_posix_acl

struct posix_acl *i_acl;

struct posix_acl *i_default_acl;

#endif

void *i_private;

/* fs or device private pointer */}

; 驅動程式設計過程中通常

採用i_rdev判斷裝置檔案的裝置號。

struct file是指檔案物件，表示程序中開啟的檔案，乙個物理檔案只有乙個inode,但是可以被開啟很多次，因此可以存在很多struct file結構體。

struct file f_u;

/*檔案的路徑*/

struct path f_path;

#define f_dentry f_path.dentry

#define f_vfsmnt f_path.mnt

/*該檔案支援的操作集合*/

const struct file_operations *f_op;

spinlock_t f_lock;

/* f_ep_links, f_flags, no irq *

/#ifdef config_smp

int f_sb_list_cpu;

#endif

/*檔案物件的使用次數*/

atomic_long_t f_count;

unsigned int f_flags;

fmode_t f_mode;

loff_t f_pos;

struct fown_struct f_owner;

const struct cred *f_cred;

struct file_ra_state f_ra;

u64 f_version;

#ifdef config_security

void *f_security;

#endif

/* needed for tty driver,

and maybe others *

//*通常用來指向具體的資料或者裝置檔案，實現操作*/

void *private_data;

#ifdef config_epoll

/* used by fs/eventpoll.c to

link all the hooks to this file *

/struct list_head f_ep_links;

#endif /

* #ifdef config_epoll *

/#ifdef config_debug_writecount

unsigned long f_mnt_write_state;

#endif};

訪問inode主要是通過這兩個機構體之間的管理型。

struct path ;

struct dentry d_u;

struct list_head d_subdirs;

/* our children *

/struct list_head d_alias;

/* inode alias list */}

; 其中的可以通過struct file間接的訪問物理檔案的struct inode,具體的實現是filp->f_path.entry->d_inode,這個過程也就實現了將inode和file結構體之間的聯絡。

上面的幾個主要的結構體是驅動實現過程中最重要的幾個。具體的意義還要聯絡起來分析。

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Linux 2 6 38的LCD驅動分析（一）

Linux 2 6 38的LCD驅動分析（三）

Linux系統中ioctl 用法

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