linux - ioctls 如何知道在 linux 中调用哪个函数？

Question

因此，当我使用一个 ioctl 编号在设备上调用 ioctl 时，它如何知道要调用哪个函数？

Answer 1

ioctl(2)通过fs/ioctl.c函数进入:

SYSCALL_DEFINE3(ioctl, unsigned int, fd, unsigned int, cmd, unsigned long, arg)
{
    struct file *filp;
    int error = -EBADF;
    int fput_needed;

    filp = fget_light(fd, &fput_needed);
    if (!filp)
            goto out;

    error = security_file_ioctl(filp, cmd, arg);
    if (error)
            goto out_fput;

    error = do_vfs_ioctl(filp, fd, cmd, arg);
 out_fput:
    fput_light(filp, fput_needed);
 out:
    return error;
}

请注意，已经有一个文件描述符 fd 关联了。然后内核调用 fget_light() 来查找 filp(大致来说，文件指针，但不要将其与标准 IO FILE * 文件指针)。对 security_file_ioctl() 的调用检查加载的安全模块是否允许 ioctl(无论是通过名称，如 AppArmor 和 TOMOYO，还是通过标签，如 SMACK 和 SELinux )，以及用户是否具有进行调用的正确能力 (capabilities(7))。如果允许调用，则调用 do_vfs_ioctl() 来处理常见的 ioctl 本身:

    switch (cmd) {
    case FIOCLEX:
            set_close_on_exec(fd, 1);
            break;
    /* ... */

如果这些常见情况都不正确，则内核会调用辅助例程:

static long vfs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd,
                  unsigned long arg)
{
    int error = -ENOTTY;

    if (!filp->f_op || !filp->f_op->unlocked_ioctl)
            goto out;

    error = filp->f_op->unlocked_ioctl(filp, cmd, arg);
    if (error == -ENOIOCTLCMD)
            error = -EINVAL;
 out:
    return error;
}

驱动程序提供它们自己的 .unlocked_ioctl 函数指针，例如 fs/pipe.c 中的管道实现:

const struct file_operations rdwr_pipefifo_fops = {
    .llseek         = no_llseek,
    .read           = do_sync_read,
    .aio_read       = pipe_read,
    .write          = do_sync_write,
    .aio_write      = pipe_write,
    .poll           = pipe_poll,
    .unlocked_ioctl = pipe_ioctl,
    .open           = pipe_rdwr_open,
    .release        = pipe_rdwr_release,
    .fasync         = pipe_rdwr_fasync,
};