share/man/man9/ioctl.9

   1 .\" $NetBSD: ioctl.9,v 1.26 2008/11/12 12:35:54 ad Exp $
   2 .\"
   3 .\" Copyright (c) 1999  The NetBSD Foundation, Inc.
   4 .\" All rights reserved.
   5 .\"
   6 .\" This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
   7 .\" by Heiko W.Rupp <hwr@pilhuhn.de>
   8 .\"
   9 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
  11 .\" are met:
  12 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17 .\"
  18 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
  19 .\" ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  20 .\" TO, THE  IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  21 .\" PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
  22 .\" BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  23 .\" CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  24 .\" SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  25 .\" INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  26 .\" CONTRACT, STRICT  LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  27 .\" ARISING IN ANY WAY  OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  28 .\" POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29 .\"
  30 .Dd February 27, 2009
  31 .Dt IOCTL 9
  32 .Os
  33 .Sh NAME
  34 .Nm ioctl ,
  35 .Nm _IO ,
  36 .Nm _IOR ,
  37 .Nm _IOW ,
  38 .Nm _IOWR
  39 .Nd "how to implement a new ioctl call to access device drivers"
  40 .Sh SYNOPSIS
  41 .In sys/ioctl.h
  42 .In sys/ioccom.h
  43 .Ft int
  44 .Fn ioctl "int d" "unsigned long request" "..."
  45 .Fn _IO "g" "t"
  46 .Fn _IOR "g" "n" "t"
  47 .Fn _IOW "g" "n" "t"
  48 .Fn _IOWR "g" "n" "t"
  49 .Sh DESCRIPTION
  50 Whenever an
  51 .Xr ioctl 2
  52 call is made, the kernel dispatches it to the device driver
  53 which can then interpret the request number and data in a specialized
  54 manner.
  55 Ioctls are defined as:
  56 .Bd -literal
  57 #define MYDEVIOCTL   fun(g, n, t)
  58 .Ed
  59 .Pp
  60 where the different symbols correspond to:
  61 .Bl -tag -width ".Dv MYDEVIOCTL"
  62 .It Dv MYDEVIOCTL
  63 The name which will later be given in the
  64 .Xr ioctl 2
  65 system call as second argument, e.g.,
  66 .Bd -literal
  67 ioctl(fd, MYDEVIOCTL, ...)
  68 .Ed
  69 .It Fn fun
  70 A macro which can be one of:
  71 .Bl -tag -width ".Fn _IOWR"
  72 .It Fn  _IO
  73 The call is a simple message to the kernel by itself.
  74 It does not copy anything into the kernel, nor does it want anything back.
  75 .It Fn _IOR
  76 The call only reads parameters from the kernel and does not
  77 pass any to it.
  78 .It Fn _IOW
  79 The call only writes parameters to the kernel, but does not want anything
  80 back.
  81 .It Fn _IOWR
  82 The call writes data to the kernel and wants information back.
  83 .El
  84 .Pp
  85 We always consider reading or writing to the kernel, from the user perspective.
  86 .It Fa g
  87 This integer describes to which subsystem the ioctl applies.
  88 Here are some examples:
  89 .Pp
  90 .Bl -tag -width xxxxx -compact
  91 .It '5'
  92 .Xr perfmon 4
  93 .It '8'
  94 .Xr aac 4
  95 .It 'a'
  96 .Xr nata 4
  97 .It 'B'
  98 .Xr bpf 4
  99 .It 'C'
 100 .Xr ciss 4
 101 .It 'd'
 102 .Xr disklabel 5
 103 .It 'd'
 104 diskslice
 105 .It 'f'
 106 generic file-descriptor
 107 .It 'F'
 108 frame buffer
 109 .It 'h'
 110 .Xr HAMMER 5
 111 .It 'i'
 112 .Xr iic 4
 113 .It 'i'
 114 .Xr carp 4
 115 .It 'i'
 116 .Xr gre 4
 117 .It 'k'
 118 .Xr keyboard 4
 119 and
 120 .Xr syscons 4
 121 .It 'm'
 122 .Xr mem 4
 123 .It 'm'
 124 .Pa /dev/midi
 125 .It 'm'
 126 .Xr mtio 4
 127 .It 'n'
 128 .Xr smb 4
 129 .It 'n'
 130 NetWare volume mount
 131 .It 'p'
 132 .Pa /dev/dsp
 133 and
 134 .Pa /dev/audio
 135 .It 'p'
 136 .Xr pci 4
 137 .It 'p'
 138 .Xr ppbus 4
 139 .It 'P'
 140 .Xr apm 4
 141 .It 'q'
 142 .Pa /dev/sequencer
 143 .It 'r'
 144 random number generator
 145 .It 't'
 146 .Xr tty 4
 147 .It 't'
 148 .Xr ppp 4
 149 .It 't'
 150 .Xr tap 4
 151 .It 't'
 152 .Xr tun 4
 153 .It 't'
 154 SLIP ttys
 155 .It 'T'
 156 .Xr snp 4
 157 .\".It 'V'
 158 .\"VMware
 159 .El
 160 .It Fa n
 161 This number uniquely identifies the ioctl within the group.
 162 That said, two subsystems may share the same
 163 .Fa g ,
 164 but there may be only one
 165 .Fa n
 166 for a given
 167 .Fa g .
 168 This is an unsigned 8 bit number.
 169 .It Fa t
 170 This specifies the type of the passed parameter.
 171 This one gets internally transformed to the size of the parameter, so
 172 for example, if you want to pass a structure, then you have to specify that
 173 structure and not a pointer to it or sizeof(struct MYDEV).
 174 .El
 175 .Pp
 176 In order for the new ioctl to be visible to the system, it is installed
 177 in either
 178 .In sys/ioctl.h or one of the files that are reached from
 179 .In sys/ioctl.h .
 180 .Sh RETURN VALUES
 181 A distinction must be made at this point.
 182 All
 183 .Fn *_ioctl
 184 routines from
 185 .Em within kernel
 186 should return either 0 for success
 187 or a defined error code, as described in
 188 .In sys/errno.h .
 189 At the libc level though a conversion takes place, so that eventually
 190 .Xr ioctl 2
 191 returns either 0 for success or -1 for failure, in which case the
 192 .Va errno
 193 variable is set accordingly.
 194 .Pp
 195 The use of magic numbers such as -1, to indicate that a given ioctl
 196 code was not handled, is strongly discouraged.
 197 The value -1 is bound to the
 198 .Er ERESTART
 199 pseudo-error, which is returned inside kernel to modify return to process.
 200 .Sh EXAMPLES
 201 Let's suppose that we want to pass an integer value to the kernel.
 202 From the user point of view, this is like writing to the kernel.
 203 So we define the ioctl as:
 204 .Bd -literal -offset indent
 205 #define MYDEVIOCTL      _IOW('i', 25, int)
 206 .Ed
 207 .Pp
 208 Within the
 209 .Fn *_ioctl
 210 routine of the driver, it can be then accessed like:
 211 .Bd -literal -offset indent
 212 int
 213 mydev_ioctl(struct dev_ioctl_args *ap)
 214 {
 215         int error;
 216         int *a;
 217
 218         switch (ap->a_cmd) {
 219         case MYDEVIOCTL:
 220                 a = (int *)ap->data;
 221                 kprintf("Value passed from userspace: %d\\n", *a);
 222                 return (0);    /* Success */
 223                 break;
 224
 225         /* Handle other ioctls here */
 226
 227         default:
 228                 /* Inappropriate ioctl for device */
 229                 error = ENOTTY;
 230                 break;
 231         }
 232
 233         return (error);
 234 }
 235 .Ed
 236 .Pp
 237 In userspace:
 238 .Bd -literal -offset indent
 239 int a = 101;
 240 if (ioctl(fd, MYDEVIOCTL, \*[Am]a) == -1) {
 241         /* Handle failure */
 242 }
 243 .Ed
 244 .Sh SEE ALSO
 245 .Xr ioctl 2