mdev原理

mdev 是busybox 自带的一个简化版的udev,适合于嵌入式的应用埸合。其具有使用简单的特点。它的作用,就是在系统启动和热插拔或动态加载驱动程序时,自动产生驱动程序所需的节点文件。在以busybox 为基础构建嵌入式linux 的根文件系统时,使用它是最优的选择。

使用过程:

(1)在编译时加上对mdev 的支持(我是使用的是busybox1.10.1):

Linux System Utilities --->

mdev

Support /etc/mdev.conf

Support command execution at deviceaddition/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中/etc/init.d/rcS 文件中添加了如下指令:

mount –a #读取/etc/fstab,加载文件系统
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug  #内核在增删设备时执行 /bin/mdev,使设备节点文件会被创建和删除
mdev –s #系统启动时创建所有的设备节点 

/etc/fstab的内容如下

#device mount-point type options dump fsckorder
proc /proc proc defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0  #挂载/sys 为sysfs 文件系统
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0
var /dev tmpfs defaults 0 0

(3)在你的驱动中加上对类设备接口的支持。

在驱动程序的初始化函数中,使用下述的类似语句,就能在类设备目录下添加包含设备号且文件名称为 “dev”的文本文件,并通过mdev在/dev 目录下产生gpio_dev0 的设备节点文件。

my_class = class_create(THIS_MODULE,"gpio_class");
if(IS_ERR(my_class)) {
     printk("Err: failed in creating class.\n");
     return -1;
}
/* register your own device in sysfs, andthis will cause mdev to create corresponding device node */
class_device_create(my_class, MKDEV(gpio_major_number,0), NULL,"gpio_dev%d" ,0);

在驱动程序的清除程序段,加入以下语句,以完成清除工作。

class_device_destroy(my_class,MKDEV(gpio_major_number, 0));
class_destroy(my_class);

需要的头文件是linux/device.h,因此程序的开始应加入下句

#include <linux/device.h>

另外,my_class 是class 类型的结构体指针,要在程序开始时声明成全局变量。

struct class *my_class;

上述程序中的gpio_major_number 是设备的主节点号。可以换成需要的节点号。gpio_dev

是最终生成的设备节点文件的名子。%d 是用于以相同设备自动编号的。gpio_class 是建立的class 的名称,当驱动程序加载后,可以在/sys/class 的目录下看到它。上述语句也不一定要在初始化和清除阶段使用,可以根据需要在其它地方使用。

(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。

将在下篇文章中具体分析mdev.conf以及功能!

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,(这两个变量是系统自带的)来确定此次热插拔事件的动作以及影响了/sys 中的哪个目录。接着会看看这个目录中是否有“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。可以参考一下下面的源码:

 /* Hotplug:
        * env ACTION=... DEVPATH=... SUBSYSTEM=...[SEQNUM=...] mdev
        * ACTION can be "add" or"remove"
        * DEVPATH is like "/block/sda" or "/class/input/mice"
        */
       action =getenv("ACTION");//确定此次热插拔事件的动作
       env_path =getenv("DEVPATH");//确定此次热插拔事影响的目录
       G.subsystem =getenv("SUBSYSTEM");
       if (!action || !env_path /*||!G.subsystem*/)
           bb_show_usage();
       fw =getenv("FIRMWARE");
       op = index_in_strings(keywords,action);//获取此次热插拔事件的动作
       /* If it exists, does/dev/mdev.seq match $SEQNUM?
        * If it does not match, earlier mdev isrunning
        * in parallel, and we need to wait */
       seq =getenv("SEQNUM");
       if (seq) {
           int timeout = 2000 / 32;/* 2000 msec */
           do {
              int seqlen;
              charseqbuf[sizeof(int)*3 + 2];
 
              seqlen =open_read_close("mdev.seq", seqbuf, sizeof(seqbuf-1));
              if (seqlen < 0) {
                  seq = NULL;
                  break;
              }
              seqbuf[seqlen] = '\0';
              if (seqbuf[0] == '\n'/* seed file? */
               || strcmp(seq, seqbuf) == 0 /* correct idx? */
              ) {
                  break;
              }
              usleep(32*1000);
           } while (--timeout);
       }
 
       snprintf(temp, PATH_MAX,"/sys%s", env_path);
       if (op == OP_remove) {   //移除设备
           /* Ignoring "removefirmware". It was reported
            * to happen and to cause erroneous deletion
            * of device nodes. */
           if (!fw)
              make_device(temp,/*delete:*/ 1);
       }
       else if (op == OP_add) {   //插入设备
           make_device(temp,/*delete:*/ 0);
           if(ENABLE_FEATURE_MDEV_LOAD_FIRMWARE) {
              if (fw)
                  load_firmware(fw,temp);
           }
       }

         有些设备驱动程序在运行时,为了正确的初始化设备,需要上传固件。请将所有的固件文件放入/lib/firmware/目录。在运行时,内核将会按固件文件名调用 mdev ,之后 mdev 会通过 sysfs 接口将固件从 /lib/firmware/之后 mdev 会通过 sysfs 接口将固件从 /lib/firmware/之后 mdev 会通过 sysfs 接口将固件从 /lib/firmware/。

 


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