zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Linux:主设备号和次设备号

    http://www.linuxidc.com/Linux/2011-03/33863.htm

        Linux的设备管理是和文件系统紧密结合的,各种设备都以文件的形式存放在/dev目录下,称为设备文件。应用程序可以打开、关闭和读写这些设备文件,完成对设备的操作,就像操作普通的数据文件一样。为了管理这些设备,系统为设备编了号,每个设备号又分为主设备号和次设备号。主设备号用来区分不同种类的设备,而次设备号用来区分同一类型的多个设备。对于常用设备,Linux有约定俗成的编号,如硬盘的主设备号是3。

         一个字符设备或者块设备都有一个主设备号和次设备号。主设备号和次设备号统称为设备号。主设备号用来表示一个特定的驱动程序。次设备号用来表示使用该驱动程序的各设备。例如一个嵌入式系统,有两个LED指示灯,LED灯需要独立的打开或者关闭。那么,可以写一个LED灯的字符设备驱动程序,可以将其主设备号注册成5号设备,次设备号分别为1和2。这里,次设备号就分别表示两个LED灯。

         设备文件通常都在 /dev 目录下。如:

    beyes@linux-beyes:~/C/kernel/memory> ll /dev |more
    总计 0
    crw-rw----  1 root uucp    4,  70 04-14 18:16 ttyS6
    crw-rw----  1 root uucp    4,  71 04-14 18:16 ttyS7
    crw-rw----  1 root tty         7,   0 08-08 18:58 vcs
    crw-rw----  1 root tty         7,   1 08-08 18:58 vcs1
    crw-rw-rw-  1 root root    1,   7 08-08 18:58 full
    crw-rw-rw-  1 root root    1,   3 04-14 18:16 null

    如上,前面第一个字符为c 的表示字符设备。在字符设备里,有主设备号和次设备号。如上1,4,7 分别是主设备号,0,1,3,7,70,71都是次设备号。一般的,主设备号标识出与设备关联的设备驱动。如 /dev/null 和 /dev/full 由 1 号驱动来管理,/dev/vcs 和/dev/vcs1由 7 号驱动来管理,/dev/ttyS6 由 4 号驱动来管理。

    现在的 Linux 内核允许多个驱动共享一个主设备号,但更多的设备都遵循一个驱动对一个主设备号的原则。

    内核由次设备号确定当前所指向的是哪个设备。根据所编写的驱动程序,可以从内核那里得到一个直接指向设备的指针,或者使用次设备号作为一个设备本地数组的索引。但不论如何,内核自身几乎不知道次设备号的什么事情。

    设备号的内部表示

    在内核中,dev_t  类型( 在 <linux/types.h> 头文件有定义 ) 用来表示设备号,包括主设备号和次设备号两部分。对于 2.6.x 内核,dev_t 是个 32 位量,其中 12 位用来表示主设备号,20 位用来表示次设备号。
    在 linux/types.h 头文件里定义有

    typedef __kernel_dev_t          dev_t;

    typedef __u32 __kernel_dev_t;

    主设备号和次设备号的获取

    为了写出可移植的驱动程序,不能假定主设备号和次设备号的位数。不同的机型中,主设备号和次设备号的位数可能是不同的。应该使用MAJOR宏得到主设备号,使用MINOR宏来得到次设备号。下面是两个宏的定义:(linux/kdev_t.h)

    #define MINORBITS   20                                  /*次设备号*/  

    #define MINORMASK   ((1U << MINORBITS) - 1)             /*次设备号掩码*/  

    #define MAJOR(dev)  ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))   /*dev右移20位得到主设备号*/  

    #define MINOR(dev)  ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))   /*与次设备掩码与,得到次设备号*/ 

    MAJOR宏将dev_t向右移动20位,得到主设备号;MINOR宏将dev_t的高12位清零,得到次设备号。相反,可以将主设备号和次设备号转换为设备号类型(dev_t),使用宏MKDEV可以完成这个功能。

    #define MKDEV(ma,mi) (((ma) << MINORBITS) | (mi))

    MKDEV宏将主设备号(ma)左移20位,然后与次设备号(mi)相与,得到设备号

    静态分配设备号

    静态分配设备号,就是驱动程序开发者,静态地指定一个设备号。对于一部分常用的设备,内核开发者已经为其分配了设备号。这些设备号可以在内核源码documentation/ devices.txt文件中找到。如果只有开发者自己使用这些设备驱动程序,那么其可以选择一个尚未使用的设备号。在不添加新硬件的时候,这种方式不会产生设备号冲突。但是当添加新硬件时,则很可能造成设备号冲突,影响设备的使用。


    动态分配设备号

    由于静态分配设备号存在冲突的问题,所以内核社区建议开发者使用动态分配设备号的方法。动态分配设备号的函数是alloc_chrdev_region()。

  • 相关阅读:
    Read-Copy Update Implementation For Non-Cache-Coherent Systems
    10 华电内部文档搜索系统 search04
    10 华电内部文档搜索系统 search05
    lucene4
    10 华电内部文档搜索系统 search01
    01 lucene基础 北风网项目培训 Lucene实践课程 索引
    01 lucene基础 北风网项目培训 Lucene实践课程 系统架构
    01 lucene基础 北风网项目培训 Lucene实践课程 Lucene概述
    第五章 大数据平台与技术 第13讲 NoSQL数据库
    第五章 大数据平台与技术 第12讲 大数据处理平台Spark
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lvdongjie/p/6835960.html
Copyright © 2011-2022 走看看