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1、Linux设备驱动程序学习（15 ）-Linux 设备模型（热插拔、mdev 与 firmware ）热插拔有2个不同角度来看待热插拔：从内核角度看，热插拔是在硬件、内核和内核驱动之间的交互。从用户角度看，热插拔是内核和用户空间之间，通过调用用户空间程序（如hotplug、udev和mdev ）的交互。当需要通知用户内核发生了某种热插拔事件时，内核才调用这个用户空间程序。现在的计算机系统，要求 Linux内核能够在硬件从系统中增删时，可靠稳定地运行。这就对设备驱动作 者增加了压力，因为在他们必须处理一个毫无征兆地突然出现或消失的设备。热插拔工具当用户向系统添加或删除设备时，内核会产生一个热插拔
2、事件，并在/proc/sys/kernel/hotplug文件里查找处理设备连接的用户空间程序。这个用户空间程序主要有hotplug: 这个程序是一个典型的 bash脚本，只传递执行权给一系列位于 /etc/hot-plug.d/目录树的程序。hotplug 脚本搜索所有的有.hotplug 后缀的可能对这个事件进行处理的程序并调用它们，并传递给它们许多不同的已经被内核设置的环境变量。（基本已被淘汰，具体内容请参阅 LDD3）udev :用于Iinux2.6.13或更高版本的内核上，为用户空间提供使用固定设备名的动态/dev目录的解决方案。它通过在sysfs的/class/ 和/block/
3、目录树中查找一个称为 dev的文件，以确定所创建的设备节点文件的主次设备号。所以要使用udev，驱动必须为设备在 sysfs中创建类接口及其 dev属性文件，方法和sculld模块中创建dev属性相同。udev的资料网上十分丰富，我就不在这废话了，给出以 下链接有兴趣的自己研究：UDEV Primer（英文），地址：http:/ UDEVPrimer.htmludev规则编写（luofuchong 翻译），地址：http:/ udev地址：http:/ 中文翻译地址：http:/ 轻松上路地址：http:/ （简体中文）地址：http:/wiki.archlinux.org/index.php
4、/Udev%28%E7%AE%80%E4%BD%93%E4%B8%AD %E6%96%87）Udev 官方主页：http:/www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/udev.html下载地址：http:/www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/在LFS中也有介绍udev的使用，很值得参考！下载地址：http:/lfs.osuosl.org/lfs/downloads/stable/ mdev : 一个简化版的udev，是busybox 所带的程序，十分适合嵌入式系统。因为hotplug现在也
5、在被慢慢地淘汰，udev不再依赖hotplug 了，所以这里不再介绍；udev较mdev复杂，不太适合嵌入式使用。（本人也有做udev的实验，交叉编译是通过了，但是使用上有问题，没有实现其功能。也许是我的文件系统没做好，以后有时间再研究和写记录。有成功高人的通 知一声，交流一下经验。A_A谢谢！）；mdev 简单易用，比较适合嵌入式系统，实验成功。以下详细介绍mdev的使用。mdev在一开始建立根文件系统时，我根据WeiBing的博客上UDEV on embeded Linux-2.6.19.2（地址：http:/ mdev -s一下，并没有深究。现在在学习了Linux设备模型之后，对于 Li
6、nux中/dev目录的动态管理有了更深的认识，并认真的看了一下busybox 中的mdev.txt 文档并翻译了一下，做成了PDF （下载地址：http:/ 类 接口，并在类设备的目录中添加包含设备号的名为“dev”的属性文件。mdev 原理及bug要使用mdev，适当知道一下原理是必不可少的（能完整地研究 mdev源码是最好的）。说实话起初我并 没有想看mdev的源码，是在使用时发现了问题后才去研究了一下mdev的源码。现在简单介绍一下 mdev的原理：执行mdev -s :以，-s?为参数调用位于/sbin目录写的mdev （其实是个链接，作用是传递参数给/bin目录下的busybox 程
7、序并调用它），mdev扫描/sys/class 和/sys/block中所有的类设备目录，如果在目录中含有名为“dev的文件，且文件中包含的是设备号，则mdev就利用这些信息为这个设备在/dev下创建设备节点文件。一般只在启动时才执行一次“mdev -s”。热插拔事件：由于启动时运行了命令： echo /sbin/mdev /proc/sys/kernel/hotplug，那么当有热插拔事件产生时，内核就会调用位于 /sbin目录的mdev。这时mdev通过环境变量中的 ACTION 和 DEVPATH，来确定此次热插拔事件的动作以及影响了 /sys中的那个目录。接着会看看这个目录中是否有“
8、dev的属性文件，如果有就利用这些信息为这个设备在/dev下创建设备节点文件。源码的bug （个人意见）：由于 mdev是通过判断“dev”属性文件的路径字符串中 的第6个字符是否为，c?,来决定设备是字符设备还是块设备【type = （path5=c ? S_IFCHR : S_IFBLK）; 例如 path = /sys/class/ldd/sculld*/为字符设备,而/ sys / devices / ldd0 /sculld*/就会被误判为块设备】，那么如果你在非/sys/class 和/sys/block目录下建立了 “ dev属性文件且内容是设备号（像sculld中就这样做了），
9、那么 mdev也会在/dev 下创建设备节点文件。这样可能 所创建的设备节点文件是错的。以我实验为例，我以上一篇的文章中的sculld为基础，加上了类接口 （这样在/ sys/ devices / ldd0 /sculld*/ 和 /sys/class/ldd/sculld*中都有内容为设备号的“dev”属性文件）。在运行时发现一直会将有的sculld*创建为块设备节点文件。郁闷死了，难道我的驱动有错？ ？最后研究了 mdev源码之后发现，只要在 /sys中建立了 “ dev属性文件且内容是设备号，mdev就会以所在的目录为名在 /dev下创建设备节点文件。像sculld模块，mdev会为一个
10、设备创建两次设备文件，由于文件名一样，第二次的文件会覆盖第一次的。如果第二次是因为/ sys/ devices / ldd0 /sculld*/dev产生的设备节点文件，那么设备节点文件就会被错误地创建为块设备。我认为这个bug的解决办法有如下两种：（1 ）在你写驱动的时候，只在/sys/class 和/sys/block 中的类设备目录中存在包含设备号的“dev”属性文件。（你无法保证被人的驱动会这么做）（2 ）修正mdev 源码：修改 /busybox-1.9.0/util-linux/mdev.c文件的第 328 行：if (! strcmp (action , remove) make
11、_device (temp, 1 );else if (! strcmp (action , add) if (en v_path2=T) make_device(temp,0); /tekkama nninjaif (ENABLE_FEATURE_MDEV_LOAD_FIRMWAREload firmware(gete nv( FIRMWAREtemp);也就是在增加设备节点文件之前检查/sys/目录下的路径是否为/c l ass和/b l ock (通过检查路径字符串的第3个字符是否为,l?)o本人推荐第二种做法！mdev 使用mdev的使用在busybox 中的mdev.txt 文档已经
12、将得很详细了。但作为例子，我简单讲讲我的使用过程：(1 )在编译时加上对 mdev的支持(我是使用的是 busybox1.9.0 ):Linux System Utilities-* mdev* Support /etc/mdev.conf* Support command execution at device addition/removal(2 )在启动时加上使用 mdev的命令：我在自己创建的根文件系统(nfs )中的/linuxrc 文件中添加了如下指令：#挂载/sys为sysfs文件系统echo mount /sys as sysfs/ bin / mount -1 tmpfs m
13、dev / dev/ bin / mount -1 sysfs sysfs / sysecho Start ing mdev/ bin / echo / sbin / mdev / proc/ sys/ kernel / hotplug mdev - s注意：是/bin / echo /sb in / mdev / proc/sys/ ker nel / hotplug , 并非 /bin / echo/bin / mdev / proc / sys/ ker nel /hotplug。busybox 的文档有错！(3 )在你的驱动中加上对类设备接口的支持，并在类设备目录下添加包含设备号的名为
14、“dev”的属性文件。(4 )至于/etc/mdev.conf文件，可有可无，不影响使用，只是添加了些功能。为了实验我在/etc仓U建了 mdev.conf文件并输入了:sculld 0-1 0：0 666 * echo tekkaman / tmp/ mdev这样，在挂载和卸载 sculld.ko 时，在/tmp/下会出现 mdev文件，里面字符为 tekkaman具体的实验源码和现象在文章后面有。firmware硬件市场的激烈竞争，使得制造商连一点用于设备控制固件的EEPROM的成本都不愿意花费。因此固件一般发布在和硬件配套的驱动包中，由操作系统（其实是驱动程序）负责传送固件到设备。内核固件接口获
