裸设备、字符设备、块设备不全面比较

A.为什么Oracle要使用裸设备呢
裸设备，也叫裸分区（原始分区），是一种没有经过格式化，不被Unix通过文件系统来读取的特殊字符设备。本文收集裸设备和Oracle问答20例。 

　　1．什么叫做裸设备？

　　裸设 备，也叫裸分区（原始分区）， 是一种没有经过格式化，不被Unix通过文件系统来读取的特殊字符设备。它由应用程序负责对它进行读写操作。不经过文件系统的缓冲。

　　2．如何辨别裸设备？

　　在Unix的/dev 目录下，有许多文件，其中有两个大类：字符设备文件和块设备文件。

　　字符设备特殊文件进行I/O操作不经过操作系统的缓冲区，而块设备特殊文件用来同外设进行定长的包传输。字符特殊文件与外设进行I/o操作时每次只传输一个字符。而对于块设备特殊文件来说，它用了cache机制，在外设和内存之间一次可以传送一整块数据。裸设备使用字符特殊文件。在/dev 目录下，你可以看到许多这样的文件。 

　　3．使用裸设备的好处

　　因为使用裸设备避免了再经过Unix操作系统这一层，数据直接从Disk到Oracle进行传输，所以使用裸设备对于读写频繁的数据库应用来说，可以极大地提高数据库系统的性能。当然，这是以磁盘的I/O 非常大，磁盘I/O已经称为系统瓶颈的情况下才成立。如果磁盘读写确实非常频繁，以至于磁盘读写成为系统瓶颈的情况成立，那么采用裸设备确实可以大大提高性能，最大甚至可以提高至40％，非常明显。

　　而且，由于使用的是原始分区，没有采用文件系统的管理方式，对于Unix维护文件系统的开销也都没有了，比如不用再维护I-node，空闲块等，这也能够导致性能的提高。

B.为什么Oracle在使用裸设备的时候需要在前面加个r(这个问题俺想了很久理解如下，请各位大大也来讲讲)
每个物理磁盘都有两个相关的设备文件，其中一个为原始设备文件（也叫字符设备文件），另一个叫块设备文件，这些设备文件都是用于磁盘的I/O动作的。既然这两种设备文件都是用于磁盘的I/O动作的，为什么Oracle在使用裸设备的时候为什么要用设备设备文件呢，我想这个原因可能要从操作系统的原理和内核入手。由于没有HP-Unix有关内核的资料，看了看有关Linux内核的东东，有一点点理解，不过理解不深。


操作系统内核需要访问两类主要设备，简单的字符设备，如打印机，键盘等；块设备，如软盘、硬盘等。与此对应，有两类设备驱动程序。分别称为字符设备驱动程序和块设备驱动程序。两者的主要差异是： 与字符设备有关的系统调用几乎直接和驱动程序的内部功能结合在一起。而读写块设备则主要和快速缓冲存储区打交道。只有需要完成实际的输入／输出时，才用到块设备驱动程序。


Linux设备驱动程序的主要功能有：

            对设备进行初始化；
            使设备投入运行和退出服务；
            从设备接收数据并将它们送到内核；
            将数据从内核送到设备；
            检测和处理设备出现的错误。
当引导系统时，内核调用每一个驱动程序的初始化函数。它的任务之一是将这一设备驱动程序使用的主设备号通知内核。同时，初始化函数还将驱动程序中的函数地址结构的指针送给内核。
内核中有两张表。一张表用于字符设备驱动程序，另一张用于块设备驱动程序。这两张表用来保存指向file_operations结构的指针，设备驱动程序内部的函数地址就保存在这一结构中。内核用主设备号作为索引访问file_operations结构，因而能访问驱动程序内的子程序。


从上面有关操作系统对两种设备文件的描述来看，“两者的主要差异是：与字符设备有关的系统调用几乎直接和驱动程序的内部功能结合在一起。而读写块设备则主要和快速缓冲存储区打交道。只有需要完成实际的输入／输出时，才用到块设备驱动程序。”从这里可以看出字符设备进行I/O操作是不经过操作系统的缓冲区的，而块设备文件是需要经过操作系统的缓冲区（快速缓冲存储区），因为Oracle有自已的缓冲存储区如果使用了块设备那就是要通过操作系统这一层，必然也会降低操作系统的性能，使用字符设备不通过操作系统这一层，数据直接从Disk到Oracle进行I/O操作，会提高Oracle数据库的性能

综上所述采用字符设备是为了提高数据库的性能