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将设备作为文件

在 UNIX 中，几乎将所有东西都作为文件对待。UNIX 用户应用程序访问设备就像访问文件一样。代表设备的文件称为特殊文件或设备节点。设备特殊文件分为两类：块设备和字符设备。请参阅 Character and Block Devices 了解更多信息。

每个 I/O 服务开始都请求引用一个指定的文件。大多数读写数据的 I/O 操作，对普通或者特殊文件的执行都同样出色。例如，从文本编辑器创建的文件读取字节和从终端设备读取字节，都使用同一个 read(2) 系统调用。

控制信号也作为文件处理。使用 ioctl(9E) 函数操纵控制信号。

设备目录

Solaris OS 包含了 /dev 和 /devices 两个目录用于设备驱动程序。/dev 目录中的绝大多数驱动程序都是到 /devices 目录的链接。/dev 目录是 UNIX 的标准配置。/devices 目录专门针对 Solaris OS 存在。

根据约定，/dev 目录中的文件名称很容易读懂。例如，/dev 目录可能包含如 kdb 和 mouse 名称的文件，它们是到 /devices/pseudo/conskbd@0:kbd 文件和 /devices/pseudo/consms@0:mouse 文件的链接。prtconf(1M) 命令显示了与 /devices 目录中文件名称非常相似的设备名称。在下面的例子中，只显示了选定的命令输出。

% prtconf -P
        conskbd, instance #0
        consms, instance #0

/dev 目录中没有链接到 /devices 目录的入口是通过 mknod(1M) 或 mknod(2) 创建的设备节点或特殊文件。它们是长度为 0 的文件，只包含一个主设备编号和次设备编号。指向 /devices 目录中设备的物理名称链接要优于使用 mknod(1M)。

Solaris 10 OS 以前，/devices 是由子目录和文件组成的磁盘文件系统。在 Solaris 10 OS 中，/devices 是一个虚拟文件系统，按照需求创建了这些子目录和特殊文件。

了解更多关于设备文件系统的信息，请参阅 devfs(7FS) 手册页。

设备树

/devices 目录中的设备文件也称为设备树。

设备树展示了设备间的相互关系。在设备树中，目录代表一个节点设备。节点设备是可以作为其他设备父节点的设备。在下面的例子中，pci@1f,0 是一个节点设备。下面只显示了选定的命令输出。

# ls -l /devices
drwxr-xr-x   4 root     sys          512 date time pci@1f,0/
crw-------   1 root     sys      111,255 date time pci@1f,0:devctl

您可以使用 prtconf(1M) 或 prtpicl(1M) 查看设备树的图示。请参阅 Writing Device Drivers 一书的 Overview of the Device Tree 了解关于设备树的更多信息。

字符设备和块设备

设备树中的一个文件（不是目录）代表一个字符设备或一个块设备。

块设备可以包含可寻址和可复用数据。块设备的一个例子是文件系统。任何设备都可以是字符设备。大多数块设备也有字符接口。磁盘具有块和字符两个接口。在 /devices/pseudo 目录中，您可能会发现如下设备：

brw-r-----   1 root     sys       85,  0 Nov  3 09:43 md@0:0,0,blk
crw-r-----   1 root     sys       85,  0 Nov  3 09:43 md@0:0,0,raw
brw-r-----   1 root     sys       85,  1 Nov  3 09:43 md@0:0,1,blk
crw-r-----   1 root     sys       85,  1 Nov  3 09:43 md@0:0,1,raw
brw-r-----   1 root     sys       85,  2 Nov  3 09:43 md@0:0,2,blk
crw-r-----   1 root     sys       85,  2 Nov  3 09:43 md@0:0,2,raw

块设备在它们的文件模式中使用一个 b 作为第一个字符。字符设备在它们的文件模式中使用一个 c 作为第一个字符。在本例中，块设备名称中有 blk，字符设备名称中有 raw。

md(7D) 设备是提供磁盘服务的元设备。块设备使用系统的普通缓冲机制访问磁盘。字符设备提供磁盘和用户读写缓冲区间的直接传输。

设备名称

本节展示了一个复杂的设备名称并解释了 /dev 和 /devices 中名称的每一个部分的意义。下面的例子是磁盘分区的名称：

/dev/dsk/c0t0d0s7 -> ../../devices/pci@1c,600000/scsi@2/sd@0,0:h

首先，检查 /dev 目录中的文件名称。这些名称由 devfsadmd(1M) 守护进程来管理。

c0

控制器 0

t0

目标 0。对于 SCSI 控制器，该值是磁盘的编号。

d0

SCSI LUN。该值指明这是一个目标或单独物理设备的虚拟分区。

s7

目标 0 磁盘上的 7 号分区。

对于相同的设备，可以比较 /devices 目录中的文件名称。这些名称展示了物理结构和实际设备名称。注意，/devices 目录中设备名称的一些组成部分是子目录。

pci@1c,600000

PCI 总线地址 1c,600000。这些地址只对父设备有意义。

scsi@2

SCSI 控制器地址是位于 1c,600000 地址的PCI 总线上的地址 2。这个名称对应 /dev/dsk/c0t0d0s7 中的 c0。

sd@0,0

SCSI 磁盘地址是位于 2 地址的 SCSI 控制器上的地址 0,0。这个名称对应 /dev/dsk/c0t0d0s7 中的 t0。sd 名称和驱动程序也可以应用到 IDE CD-ROM 设备。

sd@0,0:h

SCSI 磁盘上的次设备节点 h，地址是 0,0。这个名称对应 /dev/dsk/c0t0d0s7 中的 s7。

设备编号

设备编号用来区别设备树中的特殊设备和次要设备。许多 DDI/DKI例程需要的 dev_t 参数就是这个设备编号。

每个设备有一个主设备编号和一个次设备编号。设备编号由一对主设备编号/次设备编号组成。列出的长文件在位于通常列出文件大小的一列中展示了设备编号。在下面的例子中，设备编号是 86,255。设备主编号是 86，设备次编号是 255。

% ls -l /devices/pci@0,0:devctl
crw-------   1 root     sys       86,255 date time /devices/pci@0,0:devctl

在 Solaris OS 中，主设备编号在您安装驱动程序时被选定，这样就不会与其他主设备编号冲突。内核使用主设备编号将 I/O 请求与正确地驱动程序代码关联起来。然后内核使用这种关联，在用户读写设备文件时，决定执行那个驱动程序。所有设备和它们的主设备编号都罗列在 /etc/name_to_major 文件中。

% grep 86 /etc/name_to_major
pci 86

次设备编号在驱动程序中分配。次设备编号必须将每个设备驱动程序映射到一个具体的设备实例。次设备编号通常指子设备。例如，磁盘驱动程序可以与具有多个磁盘驱动器的硬件控制器设备通信。次设备节点没有必要使用物理表示。

下面的例子展示了 md 设备的实例 0、1 和 2。数字 0、1 和 2 是次设备编号。

brw-r-----   1 root     sys       85,  0 Nov  3 09:43 md@0:0,0,blk
crw-r-----   1 root     sys       85,  0 Nov  3 09:43 md@0:0,0,raw
brw-r-----   1 root     sys       85,  1 Nov  3 09:43 md@0:0,1,blk
crw-r-----   1 root     sys       85,  1 Nov  3 09:43 md@0:0,1,raw
brw-r-----   1 root     sys       85,  2 Nov  3 09:43 md@0:0,2,blk
crw-r-----   1 root     sys       85,  2 Nov  3 09:43 md@0:0,2,raw

在 sd@0,0:h 名称中，h 代表次设备节点。当驱动程序接收到一个次设备节点 h 的请求时，驱动程序实际接收的是对应的次设备编号。sd 节点的驱动程序将这个次设备编号解释为磁盘的一个具体部分，例如挂载在 /export 的分区 7。

第 2 章，模板驱动程序例子展示了如何在驱动程序中使用 ddi_get_instance(9F) 例程来获得正在使用的设备实例编号。

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