第89期 | 内核一半是驱动，另一半在替谁说话？

操作系统 · 2026-10-27 · 九羲科技

第九章收束了文件系统，第十章换一个方向。内核里最大的一块，既不是调度，也不是内存，而是替硬件说话的那部分。先把这一块看清楚，后面再谈它怎么变、怎么分、怎么出问题。

一、一半内核，都是翻译官

内核不直接跟硬件握手。硬件只认自己的方言：某个寄存器地址、某一位是开关、中断来了先清哪一位、时序错一步就死机。驱动干的活，就是把内核的通用请求翻译成这套方言，再把硬件的回答翻回来。Corbet、Rubini、Kroah-Hartman 在《Linux Device Drivers》里把驱动分成三类¹：字符设备按字节流走，像键盘、串口；块设备按块走，能随机读写，像磁盘；网络设备走数据包，连一个 /dev 节点都没有——单这一条就够反常识：不是所有设备在 /dev 里都有名字。

规模先给一个硬数字。David Wheeler 数过 2001 年前后的内核：240 万行源码里，drivers 目录占了 140 万行，57%²。二十年后，口径换了，方向没换：2021 年有人数过不含注释与空行的 2200 万行，驱动占了 65% 以上³。两个数字口径不同，不能直接连成一条线，但结论一致：驱动一直是内核最大的一头。还有一层要剥开：行数大不等于逻辑多³，大块驱动代码是自动生成的寄存器定义表，是硬件的“词典”，不是人一行行写的推理。

2.6 内核之后，驱动多了一套认人的规矩：设备、驱动、总线三方分开。总线负责发现设备，驱动负责认领，匹配上了才调用 probe，匹配不上就不碰。/sys 把这层关系摊成了文件：/sys/bus/pci/devices/ 里是被发现的设备，/sys/bus/pci/drivers/ 里是已经注册的驱动，设备目录下的 driver 软链接，就是认领成功的证据。翻译官上岗之前，先要验明正身。

同一句通用请求，到了驱动手里，要换成这块硬件才听得懂的方言。程序绘制概念示意图。

二、AI 的驱动，不该再按设备分

2026 年 10 月 5 日，布拉格 Linux Plumbers Conference 上，英伟达的 John Hubbard 与 Red Hat 的 Danilo Krummrich 讲了 Rust 写的 Nova 驱动⁴。说法很直白：长期看，Nova 要取代英伟达自家的 Open RM 内核模块，也就是那套开源但在主线之外的模块。现状也要说清：Nova 现在能在 Turing 到 Blackwell 的卡上把 GPU 系统处理器（GSP）用固件启动起来，基础功能正在上线，但还不能给最终用户用，虚拟机里的客户机、Vulkan Compute、CUDA 应用都还在后面⁴。转述自 Phoronix 对演讲的报道，以演讲与上游记录为准。

同一批合并窗口里还有另一条线：Rust for Linux 负责人 Miguel Ojeda 提交的 Linux 7.4 Rust 补丁，约 17000 行⁵。数字听着大，大头却是基础库 Zerocopy 一次升了八个版本带来的 vendored 代码，加上 NovaCoreApi、一个向用户态上报 GPU 架构与显存信息的 ioctl⁵。又是同一课：行数先别急着当成功能数。

落到原生 AI 操作系统，这两条线合起来指向一个改法。传统驱动按设备分：一块卡一个驱动，一个驱动一堆寄存器表。AI 时代的算力主体是向量阵列，驱动该暴露的，不再是“这块卡的寄存器在哪”，而是能力：多少算力阵列、显存带宽多少、支不支持稀疏与低精度、能不能切分给不同的智能体。Nova 已经拆成了 nova-core、nova-drm、虚拟化支持、fwctl 几块⁴，Rust 的类型系统在编译期就把这几块的边界划出来——这正是能力清单的雏形：先把“能干什么”说清楚，再谈“怎么干”。

言外之物也在这里。驱动之争从来不只是技术：谁写驱动，谁就定义了硬件能被怎么用。Open RM 在主线之外，维护、审查、兼容的账都在厂商一家手里；Nova 走进主线，是把这笔账搬到公共树上摊开算。固件那一层还在，GSP 里的东西并没有因此全部公开——边界挪了一步，不等于边界没了。看驱动，不能只看它支不支持某块卡，要看它把权力留在了哪一边。

旧抽象与新硬件的张力，在这里换了个样子：线性系统调用进来，要在驱动里翻成向量阵列的活；翻译的活越重，驱动就越像一道关口。关口在谁手里，算力就听谁的。

三、插上卡，先问它是谁

手边任何一台 Linux 机器，先问四句，不用动任何硬件：

lspci -nn

ls /sys/bus/pci/devices/

ls -l /sys/bus/pci/drivers/

lsmod

第一条列出总线上的设备与厂商、设备号；第二条是内核发现的设备目录；第三条看每个驱动目录下绑了哪些设备；第四条看哪些驱动模块已经载入、被谁用着。再往深里走一层，挑一张卡，把它的总线地址记下来，到 /sys/bus/pci/devices/ 里找到同名目录，看 driver 软链接指向哪个驱动，再用 dmesg | grep -i pci 翻它启动时留下的那几行：认领、分配资源、报中断，一部小小的认人记录都在里面。

今晚能动手的小实验，是把“认领”看成一个可观察的现象：先 lsmod 记下显卡或网卡驱动的名字，再 ls /sys/bus/pci/drivers/ 下同名目录，看里面绑了几个设备。设备数对不上直觉时，别急着下结论——一张物理卡可能挂着声卡、USB 控制器好几个功能，驱动按功能认领，不是按卡认领。亲手数一次，比背“设备、驱动、总线”三个词记得牢。

落到日常的四种活，同一层翻译能翻出四种读法。一台跑本地模型的机器上，显卡驱动是本地推理的第一道关口，驱动版本与固件对不上，模型还没跑起来就先卡在认领上；边缘盒上，摄像头、NPU、串口各有各的方言，驱动齐不齐，决定了盒子在野外是能干活还是只能亮灯；视频 AI 平台里，视频流进来要先过采集卡与编解码的驱动，翻译慢一拍，延迟就多一拍；企业私有智能中心里，企业那一侧不直接碰驱动，但每一次“模型跑不动了”的报修，查到根上常常是驱动这一层没认对人。翻译官认错了人，上面的活全白干。

· · ·