Il numero maggiore e minore è unico?

Ogni file del dispositivo ha un numero ID principale e un numero ID secondario. L'ID principale identifica la classe generale del dispositivo e viene utilizzato dal kernel per cercare il driver
appropriato per questo tipo di dispositivo. L'ID minore identifica in modo univoco un particolare dispositivo
all'interno di una classe generale. Gli ID principali e secondari di un file di dispositivo vengono visualizzati dal comando
ls -l.

[…]

Ciascun driver di dispositivo registra la propria associazione con un ID dispositivo principale specifico e questa associazione fornisce la connessione tra il file speciale del dispositivo e il dispositivo. Il nome del file del dispositivo non ha rilevanza quando il kernel cerca il driver del dispositivo.

ovvero l'intenzione è di fornire una mappatura univoca di major:minor a device:instance per ogni tipo di dispositivo. A rigor di termini, puoi hanno due dispositivi distinti con la stessa major:minor, purché uno sia char e uno sia block:

# ls -l /dev/ram1 /dev/mem
crw-r----- 1 root kmem 1, 1 Jan  1  1970 /dev/mem
brw-rw---- 1 root disk 1, 1 Jan  1  1970 /dev/ram1

Su Linux, in qualsiasi momento su un sistema i numeri major:minor per ogni tipo di dispositivo sono unici. I numeri possono tuttavia cambiare nel tempo e non è necessario che siano gli stessi su diversi sistemi Linux (anche la stessa distribuzione, kernel e hardware). Si noti che i dispositivi a caratteri e blocchi hanno spazi di numerazione distinti, ad es. il blocco maggiore 1 viene assegnato ai dischi RAM, il carattere maggiore 1 viene assegnato a un insieme di dispositivi del kernel inclusi null e zero.

Storicamente i dispositivi major erano (per lo più) statici allocato tramite un registro (ancora presente, anche se non mantenuto, nel sorgente del kernel Documentation/devices.txt ). Al giorno d'oggi molti dispositivi sono allocati dinamicamente, questo è gestito da udev e le mappature sono visualizzabili in /proc/devices . I dispositivi fissi esistono ancora in incude/uapi/linux/major.h (recentemente spostato da include/major.h )

Ora, sebbene la combinazione major:minor identifichi in modo univoco istanze di dispositivi specifici, non c'è nulla che ti impedisca di creare più nodi di dispositivi (file) che fanno riferimento allo stesso dispositivo. Non devono nemmeno essere creati in /dev (ma devono trovarsi su un filesystem che supporta la creazione di nodi dispositivo e non è montato con il nodev opzione).

Un uso comune è la creazione di dispositivi duplicati zero, null e casuali in un chroot:

# find /dev /var/chroot -regextype posix-extended -regex ".*/(zero|null|random)" -type c | 
xargs ls -l
crwxrwxrwx 1 root root 1, 3 2012-11-21 03:22 /dev/null
crw-rw-r-- 1 root root 1, 8 2012-05-07 10:35 /dev/random
crw-rw-rw- 1 root root 1, 5 2012-11-21 03:22 /dev/zero
crwxrwxrwx 1 root root 1, 3 2012-11-21 03:22 /var/chroot/sendmail/dev/null
crw-rw-r-- 1 root root 1, 8 2012-05-07 10:35 /var/chroot/sendmail/dev/random
crw-rw-rw- 1 root root 1, 5 2012-11-21 03:22 /var/chroot/sendmail/dev/zero

I nomi sono solo alias, al kernel non importa molto della maggior parte dei nomi o delle posizioni, si preoccupa del numero maggiore in modo che possa selezionare il driver corretto e il driver (di solito) si preoccupa del numero minore in modo da poter selezionare il istanza corretta.

La maggior parte dei nomi sono semplicemente convenzioni (sebbene alcuni siano definiti da POSIX). Nota anche che un dispositivo può registrarsi per più numeri principali, controlla il sd driver in /proc/devices; un nome di modulo driver (.ko ) non deve corrispondere al nome del dispositivo e non deve corrispondere al nodo del dispositivo in /dev e un singolo modulo driver può gestire più dispositivi logici/fisici o nomi di dispositivi.

Per ricapitolare:potresti avere due o più nodi dispositivo (in /dev/ o altrove) che hanno gli stessi numeri major:minor, ma se sono dello stesso tipo si riferiscono allo stesso dispositivo. Puoi avere un driver in grado di gestire più istanze principali, ma all'interno del kernel e all'interno del driver, per ogni tipo (carattere o blocco) il numero major:minor viene preso per riferirsi a un dispositivo specifico (principale) e a un'istanza specifica ( minore) del dispositivo.

Non puoi avere due nodi dispositivo con lo stesso tipo e major:minor e aspettarti che accedano a due diversi dispositivi logici o fisici. Quando si accede a un dispositivo, il kernel seleziona un driver in base al tipo e al numero principale (e non in base al nome del nodo del dispositivo) e per convenzione il numero minore seleziona deterministicamente un'istanza o una sottofunzione specifica.

Aggiorna Una storia interessante e una prospettiva *BSD possono essere trovate nel BSDCon di Poul-Henning Kamp del 2002 presentazione:https://www.usenix.org/legacy/events/bsdcon/full_papers/kamp/kamp_html/

Se fai un salto indietro nel tempo fino al 1978 (per gentile concessione di Alcatel-Lucent, il Bell System Technical Journal luglio-agosto 1978) il "Sistema di condivisione del tempo Unix ‘ lo espone chiaramente (p1937):