一、概述

mdev是busybox提供的一个工具，用在嵌入式系统中，相当于简化版的udev，作用是在系统启动和热插拔或动态加载驱动程序时，

自动创建设备节点。文件系统中的/dev目录下的设备节点都是由mdev创建的。

在加载驱动过程中，根据驱动程序，在/dev下自动创建设备节点。

以下内容摘自busybox-1.23.1的mdev.txt文件：

Mdev has two primary uses: initial population and dynamic updates.  Both

require sysfs support in the kernel and have it mounted at /sys.  For dynamic

updates, you also need to have hotplugging enabled in your kernel.

Here's a typical code snippet from the init script:

[0] mount -t proc proc /proc

[1] mount -t sysfs sysfs /sys

[2] echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug

[3] mdev -s

Alternatively, without procfs the above becomes:

[1] mount -t sysfs sysfs /sys

[2] sysctl -w kernel.hotplug=/sbin/mdev

[3] mdev -s

Of course, a more "full" setup would entail executing this before the previous

code snippet:

[4] mount -t tmpfs -o size=64k,mode=0755 tmpfs /dev

[5] mkdir /dev/pts

[6] mount -t devpts devpts /dev/pts

The simple explanation here is that [1] you need to have /sys mounted before

executing mdev.  Then you [2] instruct the kernel to execute /sbin/mdev whenever

a device is added or removed so that the device node can be created or destroyed.

Then you [3] seed /dev with all the device nodes that were created while the system

was booting.

For the "full" setup, you want to [4] make sure /dev is a tmpfs filesystem

(assuming you're running out of flash).  Then you want to [5] create the

/dev/pts mount point and finally [6] mount the devpts filesystem on it.

二、用法

这篇博文所涉及到的用法很简单：

1、在/etc/init.d/rcS脚本里有“mdev -s”

解释：在系统启动时，通过执行“mdev -s”扫描/sys/class和/sys/block，在目录中查找dev文件。例如：/sys/class/tty/tty0/dev，

它的内容为"4:0"，即主设备号是4，次设备号是0，dev的上一级目录为设备名，这里是tty0。/sys/class/下的每个文件夹都代表

着一个子系统。

2、在/etc/init.d/rcS脚本里有“echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug”，即是把/sbin/mdev写到/proc/sys/kernel/hotplug文件里

解释：当有热插拔事件产生时，内核会调用/proc/sys/kernel/hotplug文件里指定的应用程序来处理热插拔事件

根据mdev.txt的说明可知在使用mdev之前要满足下面的条件：

mount -t proc proc /proc

mount -t sysfs sysfs /sys

mount -t tmpfs -o size=64k,mode=0755 tmpfs /dev

mkdir /dev/pts

mount -t devpts devpts /dev/pts

说明：所有的设备都可以在/sys/class下找到，这个文件夹下的每一个文件夹下代表了一类设备，表示类设备的文件夹下也有

文件夹，这些文件夹代表设备。如：/sys/class/test/test_dev/ ，test代表类，如net、tty、sound；test_dev代表某个

设备，它的名字和/dev下的设备节点名字是一样的

三、内核源码分析

分析一下相关内核源码，看上面提到的功能是如何实现的。

平时我们添加驱动时，如果想自动创建设备节点调用的函数是class_create和device_create。class_create是创建类设备，

就是在/sys/class/创建一个文件夹，这个文件夹代表一类设备，这个文件夹里会包含device_create创建的设备，也是一个

文件夹。

下面就从device_create入手，看是怎么实现自动创建设备节点的。源码基于linux-2.6.30.4内核

struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,

dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)

dev = device_create_vargs(class, parent, devt, drvdata, fmt, vargs);

retval = device_register(dev);

return device_add(dev);

kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD);

return kobject_uevent_env(kobj, action, NULL);   // action = KOBJ_ADD

const char *action_string = kobject_actions[action];    // action_string = "add"

……

//把相关信息存到环境变量里，ACTION代表操作类型，DEVPATH为设备在class下存在的路径，SUBSYSTEM为class_create创建的设备类

//ACTION=add ， DEVPATH=/class/test/test_dev , SUBSYSTEM=test

retval = add_uevent_var(env, "ACTION=%s", action_string);

if (retval)

goto exit;

retval = add_uevent_var(env, "DEVPATH=%s", devpath);

if (retval)

goto exit;

retval = add_uevent_var(env, "SUBSYSTEM=%s", subsystem);

if (retval)

goto exit;

……

if (uevent_helper[0]){

argv [0] = uevent_helper;

argv [1] = (char *)subsystem;

argv [2] = NULL;

//内核空间调用用户空间程序，调用的程序由argv [0] = uevent_helper指定

retval = call_usermodehelper(argv[0], argv,

env->envp, UMH_WAIT_EXEC);

下面看看uevent_helper是谁

定义如下：

char uevent_helper[UEVENT_HELPER_PATH_LEN] = CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH;

去.config中查看：

CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH="/sbin/hotplug"

但是去/sbin目录下查看，并没有hotplug这个文件，所以肯定不是这个文件起作用，于是在上面的if (uevent_helper[0])

里加了一句调试信息，打印uevent_helper，内核启动相关打印信息如下：

uevent_helper is /sbin/hotplug

uevent_helper is /sbin/hotplug

s3c2410-rtc s3c2410-rtc: setting system clock to 2015-04-30 08:12:15 UTC (1430381535)

yaffs: dev is 32505858 name is "mtdblock2"

yaffs: passed flags ""

yaffs: Attempting MTD mount on 31.2, "mtdblock2"

yaffs: auto selecting yaffs2

block 646 is bad

yaffs_read_super: isCheckpointed 0

VFS: Mounted root (yaffs filesystem) on device 31:2.

Freeing init memory: 240K

Start Qtopia-2.2.0

uevent_helper is /sbin/mdev

uevent_helper is /sbin/mdev

看到没，刚开始确实是/sbin/hotplug，但后来就变成了/sbin/mdev。很据上面信息，我们知道是在文件系统启动的过程中

发生改变的。文件系统启动过程中，改变mdev的只有“echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug”，也确实是这个

导致了uevent_helper的改变。

涉及到的数据在/kernel/sysctl.c下

#if defined(CONFIG_HOTPLUG) && defined(CONFIG_NET)

{

.ctl_name= KERN_HOTPLUG,

.procname= "hotplug",

.data= &uevent_helper,

.maxlen= UEVENT_HELPER_PATH_LEN,

.mode= 0644,

.proc_handler= &proc_dostring,

.strategy= &sysctl_string,

},

#endif

至于为什么“echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug”能改变uevent_helper就是proc虚拟文件系统的内容了，

这里不讨论。

其实设置mdev有三种方法，总结如下：

1、编译内核的时候直接配置CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH，并且在之后的启动中不去修改uevent_helper，那么

uevent_helper代表的程序就是CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH指定的程序

2、不管CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH配置与否或如何设置，通过echo /sbin/mdev > /sys/kernel/uevent_helper

修改uevent_helper的内容，这个指令将会调用内核函数uevent_helper_store。过程涉及sysfs虚拟文件系统的

内容，这里不讨论。改变之后，/proc/sys/kernel/hotplug里的内容也会立即发生改变

3、不管CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH配置与否或如何设置，通过echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug

修改uevent_helper的内容.它的修改也会导致/sys/kernel/uevent_helper里的内容立即改变

对于上述的2、3两种方法，都是通过用户层的接口直接uevent_helper，所以谁在后面谁起作用

三、busybox源码分析

内核源码的最后是调用uevent_helper指定的用户程序，这个用户程序通常是mdev，那么mdev如何做的呢，来看一下

busybox的源码。源码基于busybox-1.23.1

int mdev_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)

xchdir("/dev");  // 先把目录改变到/dev下

if (argv[1] && strcmp(argv[1], "-s") == 0) {  // 在文件系统启动的时候会调用 mdev -s，创建所有驱动设备节点

putenv((char*)"ACTION=add"); // mdev -s 的动作是创建设备节点，所以为add

if (access("/sys/class/block", F_OK) != 0) { // 当/sys/class/block目录不存在时，才扫描/sys/block

/* Scan obsolete /sys/block only if /sys/class/block

* doesn't exist. Otherwise we'll have dupes.

* Also, do not complain if it doesn't exist.

* Some people configure kernel to have no blockdevs.

*/

recursive_action("/sys/block",

ACTION_RECURSE | ACTION_FOLLOWLINKS | ACTION_QUIET,

fileAction, dirAction, temp, 0);

}

/*

* 这个函数是递归函数，它会扫描/sys/class目录下的所有文件，如果发现dev文件，将按照

* /etc/mdev.conf文件进行相应的配置。如果没有配置文件，那么直接创建设备节点

* 最终调用的创建函数是 make_device

*/

recursive_action("/sys/class",

ACTION_RECURSE | ACTION_FOLLOWLINKS,

fileAction, dirAction, temp, 0);

}

else{

// 获得环境变量，环境变量是内核在调用mdev之前设置的

env_devname = getenv("DEVNAME"); /* can be NULL */

G.subsystem = getenv("SUBSYSTEM");

action = getenv("ACTION");

env_devpath = getenv("DEVPATH");

snprintf(temp, PATH_MAX, "/sys%s", env_devpath);

make_device(env_devname, temp, op);

}

由以上代码分析可知，无论对于何种操作，最后都是调用make_device来创建节点，看一下这个函数

static void make_device(char *device_name, char *path, int operation)

int major, minor, type, len;

char *path_end = path + strlen(path);  //path_end指定path结尾处

major = -1;

if (operation == OP_add) {

strcpy(path_end, "/dev");  // 往path结尾处拷贝“/dev”，这时path=/sys/class/test/test_dev/dev

len = open_read_close(path, path_end + 1, SCRATCH_SIZE - 1); // 打开并读取/sys/class/test/test_dev/dev

*path_end = '\0';

if (len < 1) {

if (!ENABLE_FEATURE_MDEV_EXEC)

return;

} else if (sscanf(path_end + 1, "%u:%u", &major, &minor) == 2) { //从/sys/class/test/test_dev/dev获得主次设备号

dbg1("dev %u,%u", major, minor);

} else {

major = -1;

}

}

if (operation == OP_add && major >= 0) // 如果是add，即创建节点

mknod(node_name, rule->mode | type, makedev(major, minor)) // 最终用mknod函数在/dev下创建设备节点

if (operation == OP_remove && major >= -1)  // 如果是remove，即删除节点

unlink(node_name);

创建节点最后无非还是调用mknod，当然在class_create和device_create自动创建设备节点时，也会在/sys/class下自动创建

和删除相关设备类和设备，这是sysfs的驱动内容，这里不讲