【Linux应用编程基础】ioctl函数

一、为什么需要ioctl函数

在裸机开发中，应用程序直接作用于寄存器。而在Linux开发中Linux驱动与Linux应用在代码层级上是分开的，在实际开发过程中也是分两拨人开发的，Linux驱动服务于应用，Linux应用又作用于驱动。

此时，Linux应用与驱动间就需要一个桥梁，ioctl很好地肩负了这个功能。

二、什么是ioctl函数

在Linux字符设备传输中，需要使用ioctl函数来完成基础的读写以及特殊场景的控制

ioctl是一个属性分量，应用开发人员可以在应用层通过ioctl函数控制设备的IO通道。例如我需要控制电机正向旋转，在裸机开发中我可以直接控制GPIO口，但在Linux中需要驱动层给我封装一层MOTO_CTL_FORWARD的属性，并存储设备节点于/dev/moto1路径下，我open对应路径的节点后，直接通过ioctl函数调用其属性，就可以实现电机的正向旋转。

#include <sys/ioctl.h>
int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);

fd： 文件描述符。
request： 此参数与具体要操作的对象有关，没有统一值， 表示向文件描述符请求相应的操作。
...： 此函数是一个可变参函数， 第三个参数需要根据 request 参数来决定，配合 request 来使用。
返回值： 成功返回 0，失败返回-1。

三、IO含义亦有不同

裸机中的IO一般为GPIO的缩写，全程为General-purpose input/output，我们直接操作于对应的物理IO口，以实现基础的上下拉电平操作或者IIC等时序控制。而在Linux中一切皆文件，IO表示file input/output，即对文件的读写操作。

四、ioctl与write/read、open与fopen的区别

以下代码简单描述区别（引自正点原子）：

write/read与ioctl并不冲突，互为补充，以下为ioctl相关示例。

open是Linux提供的底层调用，fopen是C语言的标准库函数，Linux中fopen底层调用也是open，对于底层某文件的明确调用，建议使用open。