ioctl()函数

2019-05-30 13:32阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2513450080

最近用C代码开发激光雷达和主控的接口，用到了ioctl()函数，找到一篇用法介绍，很详细，分享一下

ioctl( )函数

本函数影响由fd参数引用的一个打开的文件。

#include
int ioctl( int fd, int request, ... );
返回0：成功 -1：出错

第三个参数总是一个指针，但指针的类型依赖于request参数。

我们可以把和网络相关的请求划分为6类：
套接口操作
文件操作
接口操作
ARP高速缓存操作
路由表操作
流系统

下表列出了网络相关ioctl请求的request参数以及arg地址必须指向的数据类型：

类别

Request

说明

数据类型
套接口	SIOCATMARK SIOCSPGRP SIOCGPGRP	是否位于带外标记设置套接口的进程ID或进程组ID 获取套接口的进程ID或进程组ID	int int int
文件	FIONBIN FIOASYNC FIONREAD FIOSETOWN FIOGETOWN	设置/清除非阻塞I/O标志设置/清除信号驱动异步I/O标志获取接收缓存区中的字节数设置文件的进程ID或进程组ID 获取文件的进程ID或进程组ID	int int int int int
接口	SIOCGIFCONF SIOCSIFADDR SIOCGIFADDR SIOCSIFFLAGS SIOCGIFFLAGS SIOCSIFDSTADDR SIOCGIFDSTADDR SIOCGIFBRDADDR SIOCSIFBRDADDR SIOCGIFNETMASK SIOCSIFNETMASK SIOCGIFMETRIC SIOCSIFMETRIC SIOCGIFMTU SIOCxxx	获取所有接口的清单设置接口地址获取接口地址设置接口标志获取接口标志设置点到点地址获取点到点地址获取广播地址设置广播地址获取子网掩码设置子网掩码获取接口的测度设置接口的测度获取接口MTU （还有很多取决于系统的实现）	struct ifconf struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq struct ifreq
ARP	SIOCSARP SIOCGARP SIOCDARP	创建/修改ARP表项获取ARP表项删除ARP表项	struct arpreq struct arpreq struct arpreq
路由	SIOCADDRT SIOCDELRT	增加路径删除路径	struct rtentry struct rtentry
流	I_xxx

套接口操作：
明确用于套接口操作的ioctl请求有三个,它们都要求ioctl的第三个参数是指向某个整数的一个指针。

SIOCATMARK: 如果本套接口的的度指针当前位于带外标记，那就通过由第三个参数指向的整数返回一个非0值；否则返回一个0值。POSIX以函数sockatmark替换本请求。
SIOCGPGRP：通过第三个参数指向的整数返回本套接口的进程ID或进程组ID，该ID指定针对本套接口的SIGIO或SIGURG信号的接收进程。本请求和fcntl的F_GETOWN命令等效，POSIX标准化的是fcntl函数。
SIOCSPGRP：把本套接口的进程ID或者进程组ID设置成第三个参数指向的整数，该ID指定针对本套接口的SIGIO或SIGURG信号的接收进程，本请求和fcntl的F_SETOWN命令等效，POSIX标准化的是fcntl操作。

文件操作：
以下5个请求都要求ioctl的第三个参数指向一个整数。

FIONBIO：根据ioctl的第三个参数指向一个0或非0值分别清除或设置本套接口的非阻塞标志。本请求和O_NONBLOCK文件状态标志等效，而该标志通过fcntl的F_SETFL命令清除或设置。

FIOASYNC：根据iocl的第三个参数指向一个0值或非0值分别清除或设置针对本套接口的信号驱动异步I/O标志，它决定是否收取针对本套接口的异步I/O信号（SIGIO）。本请求和O_ASYNC文件状态标志等效，而该标志可以通过fcntl的F_SETFL命令清除或设置。

FIONREAD：通过由ioctl的第三个参数指向的整数返回当前在本套接口接收缓冲区中的字节数。本特性同样适用于文件，管道和终端。

FIOSETOWN：对于套接口和SIOCSPGRP等效。
FIOGETOWN：对于套接口和SIOCGPGRP等效。

接口配置：
得到系统中所有接口由SIOCGIFCONF请求完成，该请求使用ifconf结构，ifconf又使用ifreq
结构，如下所示：

Struct ifconf{
int ifc_len; // 缓冲区的大小
union{
caddr_t ifcu_buf; // input from user->kernel
struct ifreq *ifcu_req; // return of structures returned
}ifc_ifcu;
};

#define ifc_buf ifc_ifcu.ifcu_buf //buffer address
#define ifc_req ifc_ifcu.ifcu_req //array of structures returned

#define IFNAMSIZ 16

struct ifreq{
char ifr_name[IFNAMSIZ]; // interface name, e.g., “le0”
union{
struct sockaddr ifru_addr;
struct sockaddr ifru_dstaddr;
struct sockaddr ifru_broadaddr;
short ifru_flags;
int ifru_metric;
caddr_t ifru_data;
}ifr_ifru;
};

#define ifr_addr ifr_ifru.ifru_addr // address
#define ifr_dstaddr ifr_ifru.ifru_dstaddr // otner end of p-to-p link
#define ifr_broadaddr ifr_ifru.ifru_broadaddr // broadcast address
#define ifr_flags ifr_ifru.ifru_flags // flags
#define ifr_metric ifr_ifru.ifru_metric // metric
#define ifr_data ifr_ifru.ifru_data // for use by interface

再调用ioctl前我们必须先分撇一个缓冲区和一个ifconf结构，然后才初始化后者。如下图
展示了一个ifconf结构的初始化结构，其中缓冲区的大小为1024，ioctl的第三个参数指向
这样一个ifconf结构。

ifc_len

Ifc_buf

1024
--------------------->缓存

假设内核返回2个ifreq结构，ioctl返回时通过同一个ifconf结构缓冲区填入了那2个ifreq结构，ifconf结构的ifc_len成员也被更新，以反映存放在缓冲区中的信息量。
接口操作：
SIOCGIFCONF请求为每个已配置的接口返回其名字以及一个套接口地址结构。我们接着可以发出多个接口类其他请求以设置或获取每个接口的其他特征。这些

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