x4412&ibox项目实战21－linux设备文件的主次设备号

armeasy

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。

   Linux为所有的设备文件都提供了统一的操作函数接口，方法是使用数据结构struct file_operations。这个数据结构中包括许多操作函数的指针，如open()、close()、read()和write()等，但由于外设的种类较多，操作方式各不相同。Structfile_operations结构体中的成员为一系列的接口函数，如用于读/写的read/write函数和用于控制的ioctl等。打开一个文件就是调用这个文件file_operations中的open操作。不同类型的文件有不同的file_operations成员函数，如普通的磁盘数据文件，接口函数完成磁盘数据块读写操作；而对于各种设备文件，则最终调用各自驱动程序中的I/O函数进行具体设备的操作。这样，应用程序根本不必考虑操作的是设备还是普通文件，可一律当作文件处理，具有非常清晰统一的I/O接口。所以file_operations是文件层次的I/O接口。

查看/proc/devices文件可以获知系统中注册的设备，第1列为主设备号，第2列为设备名，如下所示：

1. [root@x4412 mnt]# more /proc/devices
   
2. Character devices:
   
3.   1 mem
   
4.   4 /dev/vc/0
   
5.   4 tty
   
6.   4 ttyS
   
7.   5 /dev/tty
   
8.   5 /dev/console
   
9.   5 /dev/ptmx
   
10.   7 vcs
    
11. --More—

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查看/dev目录可以获知系统中包含的设备文件，日期的前两列给出了对应设备的主设备号和次设备号，如下所示：

1. [root@x4412 mnt]# ls /dev/ttySAC* -la
   
2. crw-rw----    1 root     root      204,  64 Sep 26 05:37 /dev/ttySAC0
   
3. crw-rw----    1 root     root      204,  65 Sep 26 05:37 /dev/ttySAC1
   
4. crw-rw----    1 root     root      204,  66 Sep 26 05:37 /dev/ttySAC2
   
5. crw-------    1 root     root      204,  67 Sep 27 03:26 /dev/ttySAC3

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       主设备号是与驱动对应的概念，同一类设备一般使用相同的主设备号，不同类的设备一般使用不同的主设备号（但是也不排除在同一主设备号下包含有一定差异的设备）。因为同一驱动可支持多个同类设备，因此用次设备号来描述使用该驱动的设备的序号，序号一般从 0开始。比如摄相头驱动，无论是传统的摄相头或是USB摄相头，结点都在如下路径：

1. [root@x4412 mnt]# ls /dev/video* -la
   
2. crw-rw----    1 root     root       81,   0 Sep 26 05:37 /dev/video0
   
3. crw-rw----    1 root     root       81,   1 Sep 26 05:37 /dev/video1
   
4. crw-rw----    1 root     root       81,  11 Sep 26 05:41 /dev/video11
   
5. crw-rw----    1 root     root       81,  12 Sep 26 05:41 /dev/video12
   
6. crw-rw----    1 root     root       81,  16 Sep 26 05:41 /dev/video16
   
7. crw-rw----    1 root     root       81,   2 Sep 26 05:37 /dev/video2
   
8. crw-rw----    1 root     root       81,  20 Sep 26 05:41 /dev/video20
   
9. crw-rw----    1 root     root       81,   3 Sep 26 05:37 /dev/video3

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       当我们调试摄相头驱动时，就需要在这里仔细推敲和试验具体的设备节点了。也可以手动的创建设备节点，在前面制作精简文件系统的实例中，有如下指令：

1. mknod /dev/tty2 c 4 2
   
2. mknod /dev/tty3 c 4 3
   
3. mknod /dev/tty4 c 4 4

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       这里表示创建三个字符设备的节点，其主设备号为4，从设备号依次为2，3，4。

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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。
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。