linux-kernel - '/dev' 中的文件如何匹配 Linux 的设备型号？

Question

很难说出这里问的是什么。这个问题是模棱两可的、模糊的、不完整的、过于宽泛的或修辞的，无法以目前的形式得到合理的回答。为了帮助澄清这个问题以便可以重新打开它， visit the help center .

关闭 9年前。

这是我对打开文件进行读/写的理解。

在应用层，我可以调用fopen()函数。

fwrite() 函数将调用系统调用 open()。

操作系统收到open()调用后，会将命令传递给VFS(虚拟文件系统)。

VFS 查找文件名，包括所需的任何目录并进行必要的访问检查。

如果这是在 RAM 缓存中，则不需要磁盘访问。如果没有，VFS 会向可能是 EXT4 的特定文件系统发送读取请求。

然后 EXT4 文件系统驱动程序将确定该目录位于哪个磁盘 block 中。然后它将向磁盘设备驱动程序发送读取命令。

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所以现在假设我想读取连接到板上的 i2c 设备 A。并且文件目录是/dev/i2c/A

• 是否有适用于所有设备的主设备编号？例如，Linux 操作系统将 180 设置为 USB 的主编号。那么在设备方​​面，每个 USB 设备中是否有一个主编号 180？

• 如果第一个问题的答案是否定的，那么Linux操作系统如何判断设备A是哪种类型，仅仅是根据文件目录吗？

• 我认为第二个问题的答案可能是:在启动初始化阶段，有一些代码已经使用 export() 之类的方法将该端口挂载到文件系统？所以事实上，在启动阶段之后，文件目录 /dev/i2c/A 就存在在那里，并且它与 i2c 设备的主设备号绑定(bind)。所以当我想打开 dev/i2c/A 时，操作系统会为我找到正确的 i2c 驱动程序，而不是 SPI 或 USB 驱动程序。我不确定这部分，我需要更多信息。

• 当设备在启动阶段后立即挂载到文件系统时，会发生上述情况。那么如果我有一个 USB 会发生什么，这个 USB 插入后如何以正确的主编号 180 安装到文件系统？而且我猜在安装阶段开始之前插入usb时会有一个irq？

Answer 1

见:hotplug doc .如果您运行示例代码，您可以看到在从 USB 添加/删除设备时发送了一个 netlink 事件。这是 driver model 的一部分.每个驱动程序都应该附加到一个BUS；这可以是 platform、USB、I2C、SPI、PCI 等。同样，在 sysfs 中，会有用于识别特定设备的条目。通常是 I2C地址可用于识别特定的客户端/从属芯片。 驱动程序模型还有助于挂起、恢复、有序关闭等。

/dev/ 中的文件是由 udev 或 mdevuser-space 程序创建的。它们将名称与设备节点(主要、次要、字符/ block )相关联。您可以使用 sysfs 和/或您的 udev 脚本根据 netlink 信息创建您想要的设备名称；其中大部分可用于 udev 脚本。

编辑: 对于 i2c，总线主控驱动程序通过运行 probe^{注意 1} 来发现设备的地址.设备与具有表的特定驱动程序相关联。例如，stargate machine file有 imote2_i2c_board_info 将 i2c 地址与驱动程序相关联。 SPI 设备也有类似的表。 Platform^{注 2} 设备是通过 platform_add_devices() 添加的。 USB 和 PCI 设备由类似的设备的 BUS 特定 id 标识。通常一个机器文件(或最近的设备树)将两者关联起来。
另见:Linux Journal - I2C Drivers pt1 , Linux Journal - I2C Drivers pt2

我认为造成混淆的原因在于，所有驱动程序/设备都是您在 /dev/ 目录中看到的驱动程序/设备。这不是真的。用户只能看到顶级驱动程序。 master 设备使用许多 Linux 驱动程序/设备。它们可以形成设备的层次结构。通常只有顶级设备会暴露给用户。有诸如 spi_write() 之类的函数，更高级别的驱动程序可以使用它们通过 SPI 进行通信，SPI 设备不会暴露给 用户空间。声音和媒体/电视采集卡通常使用 SPI 设备，但用户永远不知道该 BUS 存在并且正在使用。通常，多个卡供应商会在下面使用相同的芯片组。无需为每张卡编写驱动程序，只需为卡编写一些胶水。然后使用 chip 驱动程序的通用集合与 glue 一起在层次结构的顶部将它们捆绑在一起；这是暴露给用户空间的顶级驱动程序。这也允许 smart^TM 芯片供应商创建系统集成商可以使用的良好驱动程序。

注 1: i2c 探测，我的意思是一个 I2C 消息，它请求总线上的所有注册地址。我不确定 probe 是否是正确的 i2c 命名法。

注 2 Platform 设备是 SOC设备。他们没有相关的 BUS，所以平台是一个包罗万象的东西。通常，platform 设备与 CPU 集成在一起(SOC 代表片上系统)。