Linux设备驱动框架、配置文件及加载

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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？

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。

3.使用/proc目录中的文件监视驱动程序的状态

通过设备文件怎样访问到相应的驱动程序呢？它们中间有一个桥梁，那就是proc文件系统，它一般会被加载到/proc目录。访问设备文件时，操作系统通常会通过查找/proc目录下的值，确定由哪些驱动模块来完成任务。如果proc文件系统没有加载，访问设备文件时就会出现错误。

Linux系统中proc文件系统是内核虚拟的文件系统，其中所有的文件都是内核中虚拟出来的，各种文件实际上是当前内核在内存中的参数。它就像是专门为访问内核而打开的一扇门，比如访问/proc/cpuinfo文件，实际上就是访问目前的CPU的参数，每一次系统启动时系统都会通过/etc/fstab中设置的信息自动将proc文件系统加载到/proc目录下：

# grep proc /etc/fstab
none /proc proc defaults 0 0

此外，也可以通过mount命令手动加载:

# mount -t proc none /proc

通过/proc目录下的文件可以访问或更改内核参数，可以通过/proc目录查询驱动程序的信息。下面先让我们看一下/proc目录中的信息：

# ls /proc
1 4725 5032 5100 5248 5292 crypto kcore partitions
14 4794 5044 5110 5250 5293 devices kmsg pci
2 4810 5075 5122 5252 5295 dma ksyms self
3 4820 5079 5132 5254 5345 driver loadavg slabinfo
4 4831 5080 5151 5256 6 execdomains locks stat
4316 4910 5081 5160 5258 7 fb lvm swaps
4317 4912 5082 5170 5262 70 filesystems mdstat sys
4318 4924 5083 5180 5271 8 fs meminfo sysrq-trigger
4319 4950 5084 5189 5287 9 ide misc sysvipc
4620 4963 5085 5232 5288 apm interrupts modules tty
4676 5 5086 5242 5289 bus iomem mounts uptime
4680 5005 5087 5244 5290 cmdline ioports mtrr version
4706 5018 5088 5246 5291 cpuinfo irq net

需要知道的是，这些文件都是实时产生的虚拟文件，访问它们就是访问内存中真实的数据。这些数据是实时变化产生的，可以通过以下命令来查看文件的具体值：

# cat /proc/interrupts
CPU0
0: 50662 XT-PIC timer
1: 3 XT-PIC keyboard
2: 0 XT-PIC cascade
5: 618 XT-PIC ehci-hcd, eth1
8: 1 XT-PIC rtc
9: 0 XT-PIC usb-uhci, usb-uhci
11: 50 XT-PIC usb-uhci, eth0
12: 16 XT-PIC PS/2 Mouse
14: 8009 XT-PIC ide0
15: 0 XT-PIC ide1
NMI: 0
ERR: 0

其它文件的含意见表1所示。

/proc/sys目录下的文件一般可以直接更改，相当于直接更改内核的运行参数，例如：

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

上面代码可以将内核中的数据包转发功能打开。

另外，Linux系统中提供一些命令来查询系统的状态，如free可以查看目前的内存使用情况，ide_info可以查看ide设备的信息，例如： #ide_info /dev/had。类似的命令还有scsi_info，可以查看SCSI设备的信息。这些命令一般也是查询/proc目录下的文件，并返回结果。

 转 载:http://www.qqread.com/linux/2006/10/y216809.html 更多内容请看电脑配置手册、服务器配置专栏、Linux驱动概述专题，或进入讨论组讨论。

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