ioctl函数是否使用32位指针？64位内核模块下为何无运行问题？

首先给出内核中file_operations结构体对应的ioctl回调定义：

int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long);

关于unsigned long参数是否为32位指针的疑问 #

这里的unsigned long类型完全不代表ioctl固定使用32位指针，原因如下：

• Linux内核中选择unsigned long作为该参数的类型，核心是利用该类型和当前架构地址位宽完全对齐的特性：
  • 32位架构编译时，unsigned long占4字节，刚好可以容纳32位指针
  • 64位架构编译时，unsigned long占8字节，刚好可以容纳64位指针
• 这个参数本质是通用参数容器，既可以传递指针，也可以传递整型数值，使用时只需要按照预定义的ioctl命令规则做强制类型转换即可，不会固定按32位处理

64位内核编译无问题的原因 #

• 内核模块编译时会自动继承目标内核的编译参数，unsigned long的位宽会和内核本身的位宽完全匹配，用户空间传入的指针在进入系统调用时，会被正确赋值到该参数中，不会出现指针截断、信息丢失的问题
• 如果存在32位用户态程序访问64位内核的兼容场景，内核会通过单独的compat_ioctl回调处理32位指针的转换逻辑，原有的ioctl回调只会处理和内核位宽一致的调用请求，不会出现位宽不匹配的问题

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Harry Muscle