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编写设备驱动程序 Oracle Solaris 11.1 Information Library (简体中文) |
第 1 部分针对 Oracle Solaris 平台设计设备驱动程序
9. 直接内存访问 (Direct Memory Access, DMA)
14. 分层驱动程序接口 (Layered Driver Interface, LDI)
LDI 中包括用户级库和命令接口，用于报告设备分层和使用信息。设备信息库接口介绍了用于报告设备分层信息的 libdevinfo(3LIB) 接口。列显系统配置命令接口介绍了用于报告内核设备使用信息的 prtconf(1M) 接口。设备用户命令接口介绍了用于报告设备使用方信息的 fuser(1M) 接口。
LDI 中包括用于报告设备分层信息快照的 libdevinfo(3LIB) 接口。如果系统中的一个设备是同一系统中另一个设备的使用方，则会发生设备分层。仅当使用方和目标都绑定到快照中包含的设备节点时，才会报告设备分层信息。
libdevinfo(3LIB) 接口以有向图的形式报告设备分层信息。lnode 是一个抽象术语，在图中表示顶点，并被绑定到设备节点。可以使用 libdevinfo(3LIB) 接口来访问 lnode 的属性，如节点的名称和设备编号。
图中的边表示链接。链接既有表示设备使用方的源 lnode，也有表示目标设备的目标 lnode。
下面介绍了 libdevinfo(3LIB) 设备分层信息接口：
通过它来捕获设备分层信息的快照标志。
两个端点之间的有向链接。每个端点都是一个 di_lnode_t。属于不透明结构。
链接的端点。属于不透明结构。di_lnode_t 绑定到 di_node_t。
表示设备节点。属于不透明结构。di_node_t 不一定绑定到 di_lnode_t。
遍历快照中的所有链接。
遍历快照中的所有 lnode。
获取以指定的 di_node_t 节点作为源节点或目标节点的下一个链接的句柄。
获取以指定的 di_lnode_t lnode 作为源 lnode 或目标 lnode 的下一个链接的句柄。
获取与 di_link_t 链接的指定端点对应的 lnode。
获取链接的规范类型。规范类型指示如何访问目标设备。目标设备由目标 lnode 表示。
获取与指定的 di_node_t 设备节点关联的指定 di_lnode_t lnode 的下一个实例的句柄。
获取与指定 lnode 关联的名称。
获取与指定 lnode 关联的设备节点的句柄。
获取与指定 lnode 关联的设备节点的设备编号。
LDI 返回的设备分层信息可能十分复杂。因此，LDI 提供了一些接口来协助遍历设备树和设备使用情况图。通过这些接口，设备树快照的使用方可以将定制数据指针与快照中的不同结构关联。例如，应用程序遍历 lnode 时，它可以更新与每个 lnode 关联的定制指针，以标记已经识别的 lnode。
下面介绍了 libdevinfo(3LIB) 节点和链接标记接口：
将指定的数据与指定的 lnode 关联。通过此关联，可以遍历快照中的 lnode。
检索指向通过调用 di_lnode_private_set(3DEVINFO) 而与 lnode 关联的数据的指针。
将指定的数据与指定的链接关联。通过此关联，可以遍历快照中的链接。
检索指向通过调用 di_link_private_set(3DEVINFO) 而与链接关联的数据的指针。
prtconf(1M) 命令已得到增强，可以显示内核设备使用信息。缺省的 prtconf(1M) 输出没有变化。如果在 prtconf(1M) 命令中指定详细选项 (-v)，则会显示设备使用信息。如果在 prtconf(1M) 命令行上指定了特定设备的路径，则会显示有关该设备的使用信息。
显示设备次要节点和设备使用信息。显示内核使用方和每个内核使用方当前打开的次要节点。
显示由 path 指定的设备的设备使用信息。
显示由 path 指定的设备的设备使用信息，以及作为 path 的祖先的所有设备节点。
显示由 path 指定的设备的设备使用信息，以及作为 path 的子节点的所有设备节点。
示例 14-6 设备使用信息
如果需要有关特定设备的使用信息，path 参数的值可以是任何有效的设备路径。
% prtconf /dev/cfg/c0 SUNW,isptwo, instance #0
示例 14-7 祖先节点使用信息
要显示有关特定设备和作为其祖先的所有设备节点的使用信息，请随 prtconf(1M) 命令指定 -a 标志。祖先包括直到设备树的根的所有节点。如果随 prtconf(1M) 命令指定了 -a 标志，则还必须指定设备的 path 名称。
% prtconf -a /dev/cfg/c0
SUNW,Sun-Fire
ssm, instance #0
pci, instance #0
pci, instance #0
SUNW,isptwo, instance #0示例 14-8 子节点使用信息
要显示有关特定设备和作为其子节点的所有设备节点的使用信息，请随 prtconf(1M) 命令指定 -c 标志。如果随 prtconf(1M) 命令指定了 -c 标志，则还必须指定设备的 path 名称。
% prtconf -c /dev/cfg/c0
SUNW,isptwo, instance #0
sd (driver not attached)
st (driver not attached)
sd, instance #1
sd, instance #0
sd, instance #6
st, instance #1 (driver not attached)
st, instance #0 (driver not attached)
st, instance #2 (driver not attached)
st, instance #3 (driver not attached)
st, instance #4 (driver not attached)
st, instance #5 (driver not attached)
st, instance #6 (driver not attached)
ses, instance #0 (driver not attached)
...示例 14-9 分层和设备次要节点信息－键盘
要显示有关特定设备的设备分层和设备次要节点信息，请随 prtconf(1M) 命令指定 -v 标志。
% prtconf -v /dev/kbd
conskbd, instance #0
System properties:
...
Device Layered Over:
mod=kb8042 dev=(101,0)
dev_path=/isa/i8042@1,60/keyboard@0
Device Minor Nodes:
dev=(103,0)
dev_path=/pseudo/conskbd@0:kbd
spectype=chr type=minor
dev_link=/dev/kbd
dev=(103,1)
dev_path=/pseudo/conskbd@0:conskbd
spectype=chr type=internal
Device Minor Layered Under:
mod=wc accesstype=chr
dev_path=/pseudo/wc@0
本示例中，/dev/kbd 设备所在层位于硬件键盘设备 (/isa/i8042@1,60/keyboard@0) 之上。另外，本示例中，/dev/kbd 设备具有两个设备次要节点。第一个次要节点具有可用于访问该节点的 /dev 链接。第二个次要节点是一个无法通过文件系统访问的内部节点。wc 驱动程序（即工作站控制台）已经打开了第二个次要节点。请将本示例的输出与示例 14-12 的输出进行比较。
示例 14-10 分层和设备次要节点信息－网络设备
本示例说明哪些设备正在使用当前检测到的网络设备。
% prtconf -v /dev/iprb0
pci1028,145, instance #0
Hardware properties:
...
Interrupt Specifications:
...
Device Minor Nodes:
dev=(27,1)
dev_path=/pci@0,0/pci8086,244e@1e/pci1028,145@c:iprb0
spectype=chr type=minor
alias=/dev/iprb0
dev=(27,4098)
dev_path=<clone>
Device Minor Layered Under:
mod=udp6 accesstype=chr
dev_path=/pseudo/udp6@0
dev=(27,4097)
dev_path=<clone>
Device Minor Layered Under:
mod=udp accesstype=chr
dev_path=/pseudo/udp@0
dev=(27,4096)
dev_path=<clone>
Device Minor Layered Under:
mod=udp accesstype=chr
dev_path=/pseudo/udp@0
本示例中，在采用 udp 和 udp6 的情况下链接了 iprb0 设备。请注意，此处未显示指向采用 udp 和 udp6 的次要节点的任何路径。本示例中未显示任何路径是因为次要节点是通过对 iprb 驱动程序执行 clone 打开操作创建的，因此不存在可以访问这些节点的文件系统路径。请将本示例的输出与示例 14-11 的输出进行比较。
fuser(1M) 命令已得到增强，可以显示设备使用信息。仅当 path 表示设备次要节点时，fuser(1M) 命令才会显示设备使用信息。仅当指定了表示设备次要节点的 path 时，随 fuser(1M) 命令使用 -d 标志才有效。
显示有关应用程序设备使用方和内核设备使用方的信息（如果 path 表示设备次要节点）。
显示与 path 表示的设备次要节点关联的基础设备的所有用户。
报告内核设备使用方时采用以下四种格式之一。内核设备使用方始终用方括号 ([]) 括起来。
[kernel_module_name]
[kernel_module_name,dev_path=path]
[kernel_module_name,dev=(major,minor)]
[kernel_module_name,dev=(major,minor),dev_path=path]
如果 fuser(1M) 命令显示的是文件或设备用户，则输出由 stdout 中的进程 ID 后跟 stderr 中的字符组成。stderr 中的字符描述如何使用文件或设备。stderr 中会显示所有内核使用方信息。而 stdout 中不会显示任何内核使用方信息。
如果未使用 -d 标志，则 fuser(1M) 命令仅报告由 path 指定的设备次要节点的使用方。如果使用 -d 标志，则 fuser(1M) 命令会报告由 path 指定的次要节点的基础设备节点的使用方。以下示例说明了这两种情况下报告输出的差别。
示例 14-11 基础设备节点的使用方
大多数网络设备在打开时都会克隆其次要节点。如果请求克隆次要节点的设备使用信息，则该使用信息可能会表明没有任何进程在使用该设备。而如果请求基础设备节点的设备使用信息，则该使用信息可能会表明某个进程正在使用该设备。在本示例中，如果仅将设备 path 传递到 fuser(1M) 命令，则不会报告任何设备使用方。如果使用 -d 标志，则输出将表明正在采用 udp 和 udp6 来访问该设备。
% fuser /dev/iprb0 /dev/iprb0: % fuser -d /dev/iprb0 /dev/iprb0: [udp,dev_path=/pseudo/udp@0] [udp6,dev_path=/pseudo/udp6@0]
请将本示例的输出与示例 14-10 的输出进行比较。
示例 14-12 键盘设备的使用方
在本示例中，某个内核使用方正在访问 /dev/kbd。正在访问 /dev/kbd 设备的内核使用方是工作站控制台驱动程序。
% fuser -d /dev/kbd /dev/kbd: [genunix] [wc,dev_path=/pseudo/wc@0]
请将本示例的输出与示例 14-9 的输出进行比较。
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