Linux字符设备基本类型

发布网友发布时间：2024-10-05 15:16

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热心网友时间：2024-10-05 15:10

Linux设备管理的三大基本类型

Linux系统为了简化设备管理，将设备分为三个核心类别：字符设备、块设备和网络设备。

1. 字符设备

字符设备像字节流处理，如终端（/dev/console）和串口（/dev/ttyS0），它们展示了“流”操作。字符设备文件（类型c）如/dev/tty1和/dev/lp0，通过文件节点访问，通常顺序访问，但framebuffer这类特殊设备支持前后移动访问。查看/dev目录下的设备节点，如/dev/tty1，可以看到字符设备文件的主设备号（5）和次设备号（1）。

2. 块设备

与字符设备类似，块设备如磁盘，通过/dev目录下的文件系统节点，一次传输数据块（通常512字节）。Linux允许应用程序像字符设备一样处理块设备，但数据传输方式不同。块设备文件（类型b）以主设备号和次设备号标识。

3. 网络设备

网络接口，如eth0，作为数据交换的硬件或软件设备，由网络子系统驱动，处理数据包而非流。网络接口在filesystem中没有对应的节点，通过设备名访问，使用ifconfig命令查看网络设备。

驱动关联与实现

所有硬件操作在Linux下表现为文件操作，应用程序通过设备文件找到对应的驱动程序。涉及的结构体如inode、cdev、file描述符等，通过open函数关联驱动，通过file_operations接口与底层交互，如ioctl支持设备控制。

实例和驱动编写

通过字符设备驱动的实例，包括主设备号申请、设备节点创建、file_operations的定义，以及ioctl函数的使用，来实现设备的完整操作。驱动编写中，需注册cdev，并可能用到mknod或udev自动创建设备节点。