Linux系统中如何获取_IOWR宏定义的IOCTL_NAME对应的IOCTL编号

Linux系统下ioctl编号是32位整数，由_IOWR这类宏按固定规则拼接生成，计算逻辑如下：

1. 先明确ioctl编号的4个组成字段（主流x86/ARM架构规则） #

• 方向位（2位，最高2位）：标识数据传输方向，_IOWR对应读写双向，取值为_IOC_READ | _IOC_WRITE = 2 | 1 = 3
• 大小位（14位，方向位之后的14位）：标识传输参数的字节大小，等于sizeof(ioctl_param)的结果
• 魔数位（8位，大小位之后的8位）：你定义的IOCTL_MAGIC为字符'A'，对应ASCII码十进制65、十六进制0x41
• 序号位（8位，最低8位）：你传入的功能序号2，对应值为0x2

2. 宏拼接逻辑 #

内核中_IOWR的底层展开规则为：

// 内核标准宏定义
#define _IOC(dir, type, nr, size) \
    (((dir)  << _IOC_DIRSHIFT) | \
     ((type) << _IOC_TYPESHIFT) | \
     ((nr)   << _IOC_NRSHIFT) | \
     ((size) << _IOC_SIZESHIFT))
#define _IOWR(type, nr, size) _IOC(_IOC_READ|_IOC_WRITE, (type), (nr), sizeof(size))

其中默认移位偏移值为：_IOC_DIRSHIFT=30、_IOC_SIZESHIFT=16、_IOC_TYPESHIFT=8、_IOC_NRSHIFT=0

3. 实际计算示例 #

假设你定义的ioctl_param类型大小为16字节，计算过程为：

• 方向位部分：3 << 30 = 0xC0000000
• 大小位部分：16 << 16 = 0x00100000
• 魔数位部分：65 << 8 = 0x00004100
• 序号位部分：2 << 0 = 0x00000002
  将四个部分按位或得到最终值：0xC0000000 | 0x00100000 | 0x00004100 | 0x00000002 = 0xC0104102

快速获取准确值的方法 #

如果不想手动计算避免出错，可以直接在C代码中添加打印语句编译运行即可得到真实值：

#include <stdio.h>
// 此处引入你定义IOCTL_NAME的头文件
int main() {
    printf("IOCTL_NAME 对应编号为：0x%x\n", IOCTL_NAME);
    return 0;
}

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