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概述Linux系统的驱动框架及驱动加载2
2007-07-28   网络

2.设备文件

当我们加载了设备驱动模块后,应该怎样访问这些设备呢?Linux是一种类Unix系统,Unix的一个基本特点是“一切皆为文件”,它抽象了设备的处理,将所有的硬件设备都像普通文件一样看待,也就是说硬件可以跟普通文件一样来打开、关闭和读写。

系统中的设备都用一个设备特殊文件代表,叫做设备文件,设备文件又分为Block(块)型设备文件、Character(字符)型设备文件和Socket(网络插件)型设备文件。Block设备文件常常指定哪些需要以块(如512字节)的方式写入的设备,比如IDE硬盘、SCSI硬盘、光驱等。

而Character型设备文件常指定直接读写,没有缓冲区的设备,比如并口、虚拟控制台等。Socket(网络插件)型设备文件指定的是网络设备访问的BSD socket 接口。

#ls -l /dev/hda /dev/video0 /dev/log
brw-rw---- 1 root disk 3, 0 Sep 15 2003 /dev/hda
srw-rw-rw- 1 root root 0 Jun 3 16:55 /dev/log
crw------- 1 root root 81, 0 Sep 15 2003 /dev/video0

上面显示的是三种设备文件,注意它们最前面的字符,Block型设备为b,Character型设备为c,Socket设备为s。

由此可以看出,设备文件都放在/dev目录下,比如硬盘就是用/dev/hd*来表示,/dev/hda表示第一个IDE接口的主设备,/dev/hda1表示第一个硬盘上的第一个分区;而/dev/hdc 表示第二个IDE接口的主设备。可以使用下面命令:

#dd if=/dev/hda of=/root/a.img bs=446 count=1

把第一个硬盘上前446个字节的MBR信息导入到a.img文件中。

对于Block和Character型设备,使用主(Major)和辅(minor)设备编号来描述设备。主设备编号来表示某种驱动程序,同一个设备驱动程序模块所控制的所有设备都有一个共同的主设备编号,而辅设备编号用于区分该控制器下不同的设备,比如,/dev/hda1(block 3/1)、/dev/hda2(block 3/2 )和/dev/hda3( block3/3 )都代表着同一块硬盘的三个分区,他们的主设备号都是3,辅设备号分别为1、2、3。 这些设备特殊文件用mknod命令来创建:

# mknod harddisk b 3 0

我们就在当前位置创建出一个与 /dev/hda一样的、可以访问第一个IDE设备主硬盘的文件,文件名叫做harddisk。

使用下面命令可以查看设备编号:

#file /dev/hda
/dev/hda: block special (3/0)

其中Block代表/dev/hda是系统的Block型(块型)设备文件,它的主设备编号为3,辅设备编号为0。

#ls -l /dev/hda /dev/hdb 
brw-rw---- 1 root disk 3, 0 Sep 15 2003 /dev/hda
brw-rw---- 1 root disk 3, 64 Sep 15 2003 /dev/hdb

使用ls -l也可以看到设备编号,/dev/hdb代表第一个IDE接口的从设备(Slave)也是Block设备,编号为(3/64),还有另外一种设备文件是/dev/tty*。使用如下命令:

#echo "hello tty1" > /dev/tty1

将字符串“hello tty1”输出到/dev/tty1代表的第一个虚拟控制台上,此时按“Alt + F1”可以看到该字符出现在屏幕上,这个特殊的文件就代表着我们的第一虚拟控制台。

#file /dev/tty1
/dev/tty1: character special (4/1)

由上可以看到,它的类型为Character 型(字符型)设备文件,主设备号为4,辅设备号为1。同样,/dev/tty2代表着第二个虚拟控制台,是Character设备,编号为 (4/2)。

当将/dev/cdrom加载到/mnt/cdrom中时,只要访问/mnt/cdrom系统就会自动引入到/dev/cdrom对应的驱动程序中,访问实际的数据。

有关设备文件的编号可以看内核文档/usr/src/linux-2.*/Documentation/devices.txt 文件(在Kernel的源文件解包后的Documentation目录中),其中详细叙述了各种设备文件编号的意义。

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