Linux编程学习笔记--Devices

Linux编程学习笔记--Devices
2012-6-24

在Linux平台上，设备驱动程序是内核的一部分，用户进程不能直接访问。
Linux提供了file-like 对象，通过这种机制，用户进程通过类似文件操作的方式访问设备驱动，进而访问设备。

user process --> file-like object --> device driver --> device
user process --> file-like object --> linux kernal

# device types
设备文件有两种类型：
1） character device：按照字节流进行读写操作。
2） block device：按照固定大小字节的块进行读写操作。

典型的应用程序不会用到块设备。对硬盘的访问，应该通过文件系统进行。

# device number
Linux使用两个数字标识设备：
major device number：标识设备对应的驱动，一个驱动可以应用于多个设备。
minor device number：子设备，标识一个驱动控制的设备或部件，一个驱动可能控制了多个设备，通过minor进行区分。

主设备号是内核代码的一部分，可以从/usr/src/linux/Documentation/devices.txt 查看。

# device entry
在很多方面和普通的文件类似，可以执行mv, rm, cp, write等操作。

mknod -- 在文件系统中创建 device entry。创建一个文件，代表设备。

/dev 目录包含了完整的字符、块设备entry。大多数情况下，用户应该使用已有的device entry，而不是创建。

对设备的访问：将device entry作为文件打开，对该文件进行读写操作。

# 特殊设备
Linux提供了一些特殊的设备，没有和硬件设备关联。它们的主设备号为1，和linux内核的内存设备关联。

/dev/null -- 写入该设备的数据会被丢弃；从该设备读取数据，会得到文件结束。
/dev/zero -- 无限长文件，内容是0。
/dev/full -- 模拟一个满的文件。

/dev/random 和 /dev/urandom -- 访问linux内核内建的随机数生成功能。rand函数生成的随机数是可以复制的，不可靠。

环回设备 /dev/loop0 -- 用普通的磁盘文件模拟块设备。
创建虚拟文件系统的方法：
1）创建一个空文件；
2）在空文件上创建文件系统；
3）用环回设备挂接文件系统；

# PTYs
/dev/pts -- 该目录下的条目对应于伪终端(PTY)。

# ioctl
是控制硬件设备的全功能接口。

man ioctl_list -- 获取请求码