ioctl 和 sysfs 是 Linux 系统中用于设备管理和控制的两种不同机制。他们各自有不同的用途和工作方式。
ioctl
ioctl 是 "input/output control" 的缩写，它是一个系统调用，用于对设备进行设定或者访问操作，这些操作通常不适合通过标准的输入输出系统调用来进行。ioctl 函数提供了一种执行设备特定命令的方法，包括那些不能通过常规的读写操作来完成的命令。
ioctl 主要用于：
- 设备驱动的控制接口。
- 执行一些普通的读写操作无法完成的功能，比如格式化、设置波特率、清除缓冲区等。
一个简单的 ioctl 调用示例如下：
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
int fd = open("/dev/mydevice", O_RDWR); // 打开设备
if (fd < 0) {
perror("Failed to open device");
return -1;
}
// 假设 MY_IOCTL 是一个定义好的 ioctl 命令
int ret = ioctl(fd, MY_IOCTL, argument);
if (ret < 0) {
perror("Failed to perform ioctl");
close(fd);
return -1;
}
close(fd); // 关闭设备
在这个例子中，MY_IOCTL 是一个设备特定的命令，argument 是与这个命令相关的参数。
sysfs
sysfs 是一个由 Linux 内核提供的虚拟文件系统，用于导出内核对象的信息到用户空间，允许用户空间程序通过标准的文件操作来查询和控制系统。sysfs 通常挂载在 /sys 目录。
每个内核对象都可以在 sysfs 中以目录形式出现，目录中的文件代表对象的属性，可以通过读写这些文件来获取或改变内核对象的状态。
一个简单的 sysfs 操作示例如下：
# 假设 /sys/class/gpio 控制GPIO引脚
# 导出GPIO 24
echo 24 > /sys/class/gpio/export
# 设置GPIO 24为输出
echo out > /sys/class/gpio/gpio24/direction
# 将GPIO 24的值设为高电平
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio24/value
# 读取GPIO 24的值
cat /sys/class/gpio/gpio24/value
# 收回GPIO 24
echo 24 > /sys/class/gpio/unexport
在这个例子中，通过向相应的 sysfs 文件写入数据或者从中读取数据，用户能够控制 GPIO 引脚的导出、方向和电平状态。
ioctl 和 sysfs 的区别与联系
- 用途区别：
ioctl通常用于实现更复杂的设备控制接口，而sysfs提供了一种通过文件系统操作简单属性的方法。 - 灵活性：
ioctl能提供更复杂的设备操作，支持多种不同类型的操作，而sysfs更适用于简单的、标准化的属性操作。 - 使用方式：
ioctl通过特定的系统调用接口，而sysfs通过文件系统接口，使用标准文件操作。 - 可移植性：
ioctl是非标准化的，不同的设备驱动可能会定义不同的ioctl命令；而sysfs的结构更统一，易于跨平台和跨语言操作。
在实际开发中，ioctl 和 sysfs 可以同时使用，根据具体需求选择更合适的方法。例如，简单的启用或配置硬件设备可以通过 sysfs 完成，而更复杂的设备控制可能需要 ioctl。
