Linuxデバイスドライバ開発 キャラクタデバイス

いよいよ本格的にキャラクタデバイスの体裁を整えていく

デバイス番号

Linuxでは、キャラクタ、ブロック、ネットワークという3種類のハードウェアデバイスをサポートしている。
これらのハードウェアデバイスは抽象化され、通常のファイルにアクセスするように操作することができる。
また、システム上の全てのデバイスが、 デバイススペシャルファイルによって表現されており、キャラクタデバイスとブロックデバイスはmknod コマンドによって作成され、デバイスを記述するためにメジャー番号とマイナー番号を用いたデバイス番号が使用される。

raspberry piを例に、/dev 配下を確認すると、ファイル属性の先頭が'c' がキャラクタデバイス、'b'がブロックデバイスとなっている。
また、loop0デバイスの7,0がそれぞれメジャー番号、マイナー番号となっており、メジャー番号の幾つかはシステムにより予約されている。

pi@raspberrypi:~ $ ls -l /dev
total 0
crw-r--r-- 1 root root     10, 235 Oct 14 01:17 autofs
drwxr-xr-x 2 root root         580 Oct 14 01:17 block
crw------- 1 root root     10, 234 Oct 14 01:17 btrfs-control
drwxr-xr-x 3 root root          60 Jan  1  1970 bus
crw------- 1 root root     10,  63 Oct 14 01:17 cachefiles
drwxr-xr-x 2 root root        2480 Oct 14 01:17 char
crw------- 1 root root      5,   1 Oct 14 01:17 console
crw------- 1 root root     10,  62 Oct 14 01:17 cpu_dma_latency
crw------- 1 root root     10, 203 Oct 14 01:17 cuse
drwxr-xr-x 7 root root         140 Oct 14 01:17 disk
crw-rw---- 1 root video    29,   0 Oct 14 01:17 fb0
lrwxrwxrwx 1 root root          13 Nov  3  2016 fd -> /proc/self/fd
crw-rw-rw- 1 root root      1,   7 Oct 14 01:17 full
crw-rw-rw- 1 root root     10, 229 Oct 14 01:17 fuse
crw-rw---- 1 root gpio    254,   0 Oct 14 01:17 gpiochip0
crw-rw---- 1 root gpio    254,   1 Oct 14 01:17 gpiochip1
crw-rw---- 1 root gpio    248,   0 Oct 14 01:17 gpiomem
crw------- 1 root root     10, 183 Oct 14 01:17 hwrng
lrwxrwxrwx 1 root root          25 Nov  3  2016 initctl -> /run/systemd/initctl/fifo
drwxr-xr-x 2 root root          60 Jan  1  1970 input
crw-r--r-- 1 root root      1,  11 Oct 14 01:17 kmsg
lrwxrwxrwx 1 root root          28 Nov  3  2016 log -> /run/systemd/journal/dev-log
brw-rw---- 1 root disk      7,   0 Oct 14 01:17 loop0
brw-rw---- 1 root disk      7,   1 Oct 14 01:17 loop1
 :

今回は、もっともインターフェースがシンプルなキャラクタデバイスとして、システムにデバイス番号の登録を行なう。
ユニークなデバイスドライバとなるため、メジャー番号は動的に確保する。

実行確認

$ sudo insmod skel_drv.ko
$ cat /proc/devices | grep skel
246 skel_drv
$ sudo rmmod skel_drv
$ dmesg | tail
 :
[703332.748163] skel_init
[703332.748166] SKEL_DRV: char driver major number is 246
[703340.825097] skel_exit
 

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