从Linux编程接口 §14.1
每个设备文件都有一个主要ID号和一个次要ID号。主ID标识设备的一般类别,内核使用它来查找此类设备的适当驱动程序。次要ID唯一标识通用类别中的特定设备。ls -l命令显示设备文件的主要和次要ID。
[...]
每个设备驱动程序都使用特定的主要设备ID注册其关联,并且该关联提供了设备专用文件和设备之间的连接。当内核查找设备驱动程序时,设备文件的名称无关紧要。
另请参见本旧版(2001)Linux设备驱动程序(2e)一章。
即,目的是为每种设备类型提供main:minor到device:instance的唯一映射。严格来说,您可以有两个不同的设备,它们具有相同的主音:次音,只要一个是char而一个是block:
# ls -l /dev/ram1 /dev/mem
crw-r----- 1 root kmem 1, 1 Jan 1 1970 /dev/mem
brw-rw---- 1 root disk 1, 1 Jan 1 1970 /dev/ram1
在Linux上,任何时候任何一个系统上的main:minor编号对于每种类型的设备都是唯一的。但是,数字可能会随着时间而变化,并且在不同的Linux系统(甚至相同的发行版,内核和硬件)上不必相同。请注意,字符设备和块设备具有不同的编号空间,例如,将主块1分配给RAM磁盘,将主块1分配给一组包含空值和零的内核设备。
从历史上看,设备专业(通常)是通过注册表静态分配的(尽管仍未维护,但仍在内核源中存在Documentation/devices.txt
)。如今,许多设备是动态分配的,这是由udev管理的,并且可以在中查看映射/proc/devices
。固定设备仍然存在incude/uapi/linux/major.h
(最近从中移出include/major.h
)
现在,尽管main:minor组合唯一地标识了特定的设备实例,但是没有什么可以阻止您创建引用同一设备的多个设备节点(文件)。它们甚至不必在其中创建/dev
(但它们必须在支持创建设备节点的文件系统上,并且未随该nodev
选件挂载)。
通常的用途是在chroot中创建重复的零,空和随机设备:
# find /dev /var/chroot -regextype posix-extended -regex ".*/(zero|null|random)" -type c |
xargs ls -l
crwxrwxrwx 1 root root 1, 3 2012-11-21 03:22 /dev/null
crw-rw-r-- 1 root root 1, 8 2012-05-07 10:35 /dev/random
crw-rw-rw- 1 root root 1, 5 2012-11-21 03:22 /dev/zero
crwxrwxrwx 1 root root 1, 3 2012-11-21 03:22 /var/chroot/sendmail/dev/null
crw-rw-r-- 1 root root 1, 8 2012-05-07 10:35 /var/chroot/sendmail/dev/random
crw-rw-rw- 1 root root 1, 5 2012-11-21 03:22 /var/chroot/sendmail/dev/zero
名称只是别名,内核并不关心大多数名称或位置,它关心的是主要数字,因此它可以选择正确的驱动程序,而驱动程序(通常)关心的是次要数字,因此可以选择正确的实例。
大多数名称只是约定俗成的(尽管有些是由POSIX定义的)。另请注意,一台设备可以注册多个主号码,请在sd
中检查驱动程序/proc/devices
;驱动程序模块名称(.ko
)不必与设备名称相同,也不必与中的设备节点相同/dev
,并且单个驱动程序模块可以管理多个逻辑/物理设备或设备名称。
回顾一下:您可能有两个或多个设备节点(在/dev/
其他地方或其他地方),它们具有相同的major:minor数字,但是如果它们是相同的类型,则它们指的是同一设备。您可以拥有一个可以处理多个主要实例的驱动程序,但是在内核和该驱动程序内部,对于每种类型(字符或块),主要:次要编号用于表示特定的设备(主要)和特定的实例(次要)。
您不能有两个具有相同类型和主要:次要类型的设备节点,并且不能期望它们访问两个不同的逻辑或物理设备。当访问设备时,内核根据类型和主设备号(而不是基于设备节点名称)选择一个驱动程序,按照惯例,次设备号确定性地选择特定的实例或子功能。
更新
在Poul-Henning Kamp的2002年BSDCon演讲中可以找到一些有趣的历史和* BSD观点:https :
//www.usenix.org/legacy/events/bsdcon/full_papers/kamp/kamp_html/
如果您将时间带回到1978年(由阿尔卡特朗讯提供,贝尔系统技术期刊, 1978年7月至8月),那么“ Unix时间共享系统 ”就可以清楚地说明它(p1937):
设备的特征是主要设备号,次要设备号和类别(块或字符)。对于每个类,设备驱动程序中都有一系列入口点。当调用特定设备驱动程序的代码时,主要设备号用于索引数组。次设备号作为参数传递给设备驱动程序。次要号除了由驾驶员赋予它的意义外没有其他意义。通常,驱动程序使用次设备号访问几个相同的物理设备之一。