飛凌嵌入式ElfBoard ELF 1板卡-Pinctrl和GPIO子系統(tǒng)之ioctl介紹

在Linux中，GPIO引腳通常可以通過ioctl系統(tǒng)調(diào)用與相應(yīng)的GPIO設(shè)備進(jìn)行交互和控制。通過ioctl命令，可以向GPIO設(shè)備發(fā)送不同的命令，并傳遞相應(yīng)的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)GPIO引腳的配置和操作。所以在操作GPIO之前有必要先介紹一下ioctl的使用方法。

具體而言，GPIO設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常會(huì)實(shí)現(xiàn)字符設(shè)備接口，并在驅(qū)動(dòng)程序中注冊(cè)相應(yīng)的file_operations結(jié)構(gòu)體。其中，包含一個(gè)成員函數(shù).unlocked_ioctl，用于處理ioctl系統(tǒng)調(diào)用。

在用戶空間，通過打開GPIO設(shè)備文件并調(diào)用ioctl系統(tǒng)調(diào)用，可以向驅(qū)動(dòng)程序發(fā)送不同的ioctl命令來控制GPIO引腳的配置和操作。驅(qū)動(dòng)程序則根據(jù)接收到的ioctl命令和參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，并執(zhí)行相應(yīng)的GPIO操作。

ioctl命令的構(gòu)成

ioctl命令由三個(gè)部分組成：幻數(shù)（Magic number）、命令序號(hào)（Command number）和參數(shù)方向（Direction）。

（一）幻數(shù)（Magic number）

幻數(shù)是一個(gè)32位的標(biāo)識(shí)符，用于將ioctl命令與特定的設(shè)備或驅(qū)動(dòng)程序關(guān)聯(lián)起來。

幻數(shù)可以通過預(yù)定義的宏定義或自定義的方式來定義，以確保唯一性。

在定義幻數(shù)時(shí)，通常使用_IO、_IOW、_IOR或_IOWR宏來設(shè)置幻數(shù)的方向和大小。

（二）命令序號(hào)（Command number）

命令序號(hào)是一個(gè)8位的整數(shù)，用于區(qū)分不同的ioctl命令。

每個(gè)命令序號(hào)通常與特定的設(shè)備功能或操作相關(guān)聯(lián)。

（三）參數(shù)方向（Direction）

參數(shù)方向指示了ioctl命令的數(shù)據(jù)傳輸方向，可以是輸入、輸出或輸入輸出。

參數(shù)方向使用_IO、_IOW、_IOR或_IOWR宏來表示。

常用的宏定義如下：

_IO(type, nr)：表示無參數(shù)的ioctl命令。

_IOW(type, nr, dtype)：表示帶有寫入數(shù)據(jù)的ioctl命令，參數(shù)為dtype類型。

_IOR(type, nr, dtype)：表示帶有讀取數(shù)據(jù)的ioctl命令，參數(shù)為dtype類型。

_IOWR(type, nr, dtype)：表示帶有讀寫數(shù)據(jù)的ioctl命令，參數(shù)為dtype類型。

其中，type為幻數(shù)，nr為命令序號(hào)，dtype為數(shù)據(jù)類型。

示例：