从用户空间C调用ioctl时出错

我正在尝试实现一个程序来访问嵌入式系统上的内存。我需要访问一些控制寄存器，所以我认为ioctl是最好的方法。我已将ioctl添加到fops：

struct file_operations aes_fops = {
  read: aes_read,
  write: aes_write,
  unlocked_ioctl: aes_ioctl,
  open: aes_open,
  release: aes_release
};

并设置了以下功能：

int aes_ioctl(struct inode *inode,  
     struct file *file, 
     unsigned int ioctl_num,    
     unsigned long ioctl_param){

     printk(KERN_INFO "in ioctl\n");
....
}

但是我没有进入这个函数的内部。这是我的用户空间代码。请帮助我理解，如果我这样做是完全错误的

int main(int argc, char* argv[]){
    int fd = fopen("/dev/aes", "r+");
    ioctl(fd, 0, 1);
    fclose(fd);
}

---

有些代码显然是针对较旧的内核的，因为我编译的是一个嵌入式系统，其中修改了较旧版本的Linux。

您的

aes\u fops

结构设置正确吗？我从来没有见过这样做。我所有的代码都是：

.unlocked_ioctl = aes_ioctl,

而不是：

unlocked_ioctl: aes_ioctl,

据我所知（以及在定义过程中），结构中的冒号（正如您在设置中所做的）字段用于位字段，而不是初始化单个字段

换句话说，尝试：

struct file_operations aes_fops = {
    .read            = aes_read,
    .write           = aes_write,
    .unlocked_ioctl  = aes_ioctl,
    .open            = aes_open,
    .release         = aes_release
};

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注：gcc似乎曾经允许该结构字段初始化的变体，但自gcc 2.5（见gcc文档中的直接内容）以来，该变体已经过时。您确实应该使用适当的方法（即ISO标准所认可的方法）来完成此操作。

代码的问题在于您使用的请求编号-

0

。内核保留了一些请求号供内部使用。内核将请求号视为一个结构，将其划分为字段并为其调用正确的子系统

请参阅文档/ioctl/ioctl-number.txt（来自Linux 3.4.6）：

根据您正在执行的操作，您必须遵循添加新ioctls（）的内核指南：

如果要向内核添加新的ioctl，则应使用
在中定义的宏：
_IO是一个不带参数的ioctl
_IOW带有写入参数的ioctl（从用户处复制）
_IOR具有读取参数的ioctl（复制到用户）
_IOWR具有写入和读取参数的ioctl。

请参阅内核自己的

文档/ioctl/ioctl decoding.txt

文档，了解有关这些数字的结构的更多详细信息

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实际上，如果您选择代码1，即从0x100开始，一直到0x1ff，您就可以了。

如果不知道返回的错误，很难说。。。我的第一个想法是您对文件描述符的权限。我以前也见过类似的问题。首先，如果查看ioctl的返回，您可以获得有关失败的更多信息：

#include <errno.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
    long ret;     
    int fd = fopen("/dev/aes", "r+");
    ret = ioctl(fd, 0, 1);
    if (ret < 0)
        printf("ioctl failed. Return code: %d, meaning: %s\n", ret, strerror(errno));
    fclose(fd); 
} 

如果您看到以下内容：

crw------- 1 root root 10, 57 Aug 21 10:24 /dev/aes

然后只需发布一个：

sudo chmod 777 /dev/aes

然后再试一次。我打赌这对你会有用的。（注意，我使用root权限运行，因为root是我的mod版本的所有者）

如果权限已经确定，那么我还有一些建议：

1） 对我来说，fopen/fclose的用法很奇怪。你真的只需要做：

int fd = open("/dev/aes");
close(fd);

我的系统甚至不允许你的代码按原样编译

2） 您的IOCTL参数列表很旧，我不知道编译的内核版本，但最近的内核使用以下格式：

long aes_ioctl(struct file *file, unsigned int ioctl_num, unsigned long ioctl_param){   

注意inode的删除和返回类型的更改。当我在我的系统上运行你的代码时，我做了这些更改

祝你好运

注意：当我们“没有进入ioctl”时，为什么要检查退货？让我举个例子：

//Kernel Code:
//assume include files, other fops, exit, miscdev struct, etc. are present

long hello_ioctl(struct file *file, unsigned long ioctl_num, unsigned long ioctl_param) {
    long ret = 0;
    printk("in ioctl");
    return ret;
}

static const struct file_operations hello_fops = {
    owner: THIS_MODULE,
    read: hello_read,
    unlocked_ioctl: hello_ioctl,
};

static int __init hello_init(void) {
    int ret;
    printk("hello!\n");
    ret = misc_register(&hello_dev); //assume it worked...
    return ret;
}

用户空间代码：

//assume includes

void main() {
  int fd;
  long ret;
  fd = open("/dev/hello");
  if(fd) {
    c = ioctl(fd, 0, 1);
    if (c < 0)
      printf("error: %d, errno: %d, meaning: %s\n", c, errno, strerror(errno));
    close(fd);
  }
  return;
}

看来我们没有“进入”ioctl。程序的输出是什么

error: -1, errno: 9, meaning: Bad file descriptor

许多有用的输出。显然ioctl电话做了些什么，只是不是我们想要的。现在更改权限并重新运行，我们可以看到新的dmesg：

[ 2388.051660] Hello!
[ 2625.025339] in ioctl

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C99标准是向后兼容的，如果愿意，他可以使用旧的初始化方法（除非驱动程序提交给内核维护人员）。不过，这与手头的问题无关。c99标准和早期的ISO标准都没有提到这种方法。我想你指的是gcc的“标准版”，即扩展版。你可能在实际原因上是对的，在这种情况下，你的答案无疑会把我的答案从水里吹出来：-）我还是把我的留在这里，因为我认为使用适当的语言功能是个好主意。请看。@Don，我知道C99已经指定了初始化器，但

字段：value

变体是一个gcc扩展（现已过时），不是标准的一部分。实际上，它在您在另一个答案中提供的链接文档中推断了同样多的内容。这种形式已经过时了，因为标准现在提供了一种实现这种形式的方法。这就是我要说的重点，并不是说你对指定初始值设定者本身的描述有缺陷。事实上，@DanAloni，因为你的答案无疑比我对问题的实际原因的回答更正确，所以我向你投赞成票：-）不要回应，我想确保最好的答案排在第一位。我不相信我会进入ioctl函数，所以不会有任何返回值。我也有适当的权限。你能进一步解释一下“打开”功能吗。这适合C语言吗？你能给我指一些文档吗？我更新了OP，解释说这是针对嵌入式系统的旧版本Linux。你试过检查吗？如果您的代码编译并运行，那么您确实“进入”了ioctl调用，您可能还没有完全进入您的aes_ioctl处理程序。如果是这种情况，那么返回不是您设置的，而是系统让您知道您没有访问函数的内容/方式的方式。例如，您可能会得到一个EBADF（坏文件处理程序）或EFAULT（不可访问内存中的引用）。很好地说明了为什么没有调用ioclt处理程序。对于open（）和close（），这些只是C系统调用，我认为用户空间ioctl调用的函数不对。我在ioctl函数中有一个printk，它没有出现在控制台中，所以我假设这两个函数还没有连接。“打开”功能有3个参数，对吗？与“fopen”相比，它有什么优势？请查看我的编辑，了解为什么您应该

//assume includes

void main() {
  int fd;
  long ret;
  fd = open("/dev/hello");
  if(fd) {
    c = ioctl(fd, 0, 1);
    if (c < 0)
      printf("error: %d, errno: %d, meaning: %s\n", c, errno, strerror(errno));
    close(fd);
  }
  return;
}

[ 2388.051660] Hello!

error: -1, errno: 9, meaning: Bad file descriptor

[ 2388.051660] Hello!
[ 2625.025339] in ioctl