设备文件系统（DevFS）

DevFS设备文件系统是Linux
2.4一个全新的功能，它主要为了有效的管理/dev目录而开发的。我能知道，Unix/Linux中所有的目录都是层次结构，唯独/dev目录是一维结构（没有子目录），这就直接影响着访问的效率及管理的方便与否。另外，/dev目录下的节点并不是按实际需要创建的，因此，该目录下存在大量实际不用的节点，但一般也不能轻易删除。

理想的／dev目录应该是层次的、其规模是可伸缩的

。
Devfs就是为达到此目的而设计。它在底层改写了用户与设备交互的方式和途径。它会给用户在两方面带来影响。首先，几乎所有的设备名称都做了改变
，例如：“/dev/hda”是用户的硬盘，现在可能被定位于“/dev/ide0/...”。这一修改方案增大了设备可用的名字空间，且容许USB类和类似设备的系统集成。其次，不再需要用户自己创建设备节点。
DevFS的
/dev目录最初是空的，里面特定的文件是在系统启动时、或是加载模块后驱动程序装入时建立的。当模块和驱动程序卸载时，文件就消失了。为保持和旧版本的兼容，可以使用一个用户空间守护程序“devfsd”，以使先前的设备名称能继续使用。目前，Devfs的使用还只是一个实验性选项，由一个编译选项
CONFIG_DEVFS_FS加以选择。

(1) 注册和注销字符设备驱动程序

如前所述，一个新的文件系统要加入系统，必须进行注册
。那么，一个新的驱动程序要加入系统，也必须进行注册。在下一章我们会看到，我们把设备大体分为字符设备和块设备。字符设备的注册和注销调用register_chrdev()和unregister_chrdev()函数。注册了设备驱动程序以后，驱动程序应该调用devfs_register()登记设备的入口点，所谓设备的入口点就是设备所在的路径名；在注销设备驱动程序之前，应该调用
devfs_unregister()取消注册。

devfs_register()和 devfs_unregister() 函数原型为： devfs_handle_t devfs_register(devfs_handle_t dir, const char *name, unsigned int flags, unsigned int major, unsigned int minor, umode_t mode, void *ops, void *info); void devfs_unregister(devfs_handle_t de);

其中devfs_handle_t表示Devfs的句柄（一个结构类型），每个参数的含义如下：

dir : 我们要创建的文件所在的Devfs的句柄。NULL意味着这是Devfs的根，即 /dev。

flags
:设备文件系统的标志，缺省值为DEVFS_FL_DEFAULT。

major : 主设备号，普通文件不需要这一参数。

minor : 次设备号，
普通文件也不需要这一参数

mode : 缺省的文件模式（包括属性和许可权）。

ops : 指向 file_operations 或
block_device_operations结构的指针

info : 任意一个指针，这个指针将被写到file结构的private_data域。

例如，如果我们要注册的设备驱动程序叫做DEVICE_NAME，其主设备号为MAJOR_NR，次设备号为MINOR_NR，缺省的文件操作为
device_fops：则该设备驱动程序的init_module（）函数和cleanup_module（）函数如下：

int init_module(void) { int ret; if ((ret = register_chrdev(MAJOR_NR, DEVICE_NAME, &device_fops)) == 0) return ret; } void cleanup_module(void) { unregister_chrdev(MAJOR_NR, DEVICE_NAME); }

对以上代码进行改写以支持设备文件系统（假定设备入口点的名字为DEVICE_ENTRY)

#include <linux/devfs_fs_kernel.h> devfs_handle_t devfs_handle; int init_module(void) { int ret; if ((ret = devfs_register_chrdev(MAJOR_NR, DEVICE_NAME, &device_fops)) == 0) return ret; devfs_handle = devfs_register(NULL, DEVICE_ENTRY, DEVFS_FL_DEFAULT, MAJOR_NR, MINOR_NR, S_IFCHR | S_IRUGO | S_IWUSR, &device_fops, NULL); } void cleanup_module(void) { devfs_unregister_chrdev(MAJOR_NR, DEVICE_NAME); devfs_unregister(devfs_handle); }

（2）在Devfs名字空间中创建一个目录



devfs_mk_dir()用来创建一个目录，这个函数返回Devfs的句柄，这个句柄用作devfs_register的参数dir。
例如，为了在“/dev/mydevice”目录下创建一个设备设备入口点，则进行如下操作：

devfs_handle = devfs_mk_dir(NULL, "mydevice", NULL); devfs_register(devfs_handle, DEVICE_ENTRY, DEVFS_FL_DEFAULT, MAJOR_NR, MINOR_NR, S_IFCHR | S_IRUGO | S_IWUSR, &device_fops, NULL);

（3）注册一系列设备入口点

如果一个设备有几个次设备号，就说明同一个设备驱动程序控制了几个不同的设备，例如主IDE硬盘的主设备号为3，但其每个分区都有一个从设备号，例如
/dev/had2的从设备号为2。在Devfs下，每个从次设备号也有一个目录，例如/dev/ide0/,/dev/ide1/等，也就是说，每个次设备号都有一个设备入口点，于是就可以调用devfs_register_series来创建一系列的设备入口点。设备入口点的名字以printf()函数中format参数的形式来创建。

注册DEVICE_NR设备入口点（次设备号从MINOR_START开始）的操作如下：

devfs_handle =
devfs_mk_dir(NULL, "mydevice", NULL);

devfs_register_series(devfs_handle,
"device%u", max_device, DEVFS_FL_DEFAULT,

MAJOR_NR, MINOR_START, S_IFCHR |
S_IRUGO | S_IWUSR,

&device_fops, NULL);

（4）块设备

注册和注销块设的函数为：

devfs_register_blkdev（）

devfs_unregister_blkdev （）