设备节点(文件)

本文深入探讨了Linux系统中设备文件的概念及其在用户空间与内核空间之间的关键作用。解释了设备文件如何作为类unix系统中硬件访问的基础,并详细阐述了设备文件的创建、访问及驱动程序与应用程序间的交互过程。

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Linux系统下,设备文件是种特殊的文件类型,其存在的主要意义是沟通用户空间程序和内核空间驱动程序。换句话说,用户空间的应用程序要想使用驱动程序提供的服务,需要经过设备文件来达成。当然,如果你的驱动程序只是为内核中的其他模块提供服务,则没有必要生成对应的设备文件。


它被创建在/dev下,是连接内核与用户层的枢纽,


首先,类unix系统对设备的访问都是基于文件形式的。
在类unix系统中,你要访问一个硬件设备。一般和访问一个普通文件差不多。
因此,/dev下的设备节点就被作为这样的一类特殊文件来存在。
在驱动程序中同样需要实现各种文件的操作调用,如open,release,read,write,ioctl等。
应用程序通过open("/dev/xxx",O_RDWR)这样的代码来打开设备。
驱动程序通过这样的节点向应用程序提供各种服务:如read,write,ioctl等


、驱动程序里面的函数在一般情况下,应用程序是调用不到的。它被隐藏在VFS(虚拟文件系统)的后面。
2、由于存在了VFS。所以,linux下的文件(包括各种设备)都是可以被多个应用程序打开的,从而也可以被多个应用程序使用。
3、对于存在临界资源的设备,一般在驱动程序中需要对临界资源进行保护。从而使得多个应用程序或进程能安全的操作设备。
4、正是引入了VFS这个架构,使得在linux下对设备的访问方法基本相同。例如:向屏幕画图可以用write()系统调用。而向串口写入数据也可以用write()系统调用。


4.11. 设备和设备节点

在一个系统里,硬件描述通常用法就是一个设备对应一个术语,包括磁盘、打印机、显卡和键盘。 当 FreeBSD 启动过程中,大多数的设备都能探测到并显示出来, 您也可以查阅/var/run/dmesg.boot, 引导时所有信息都在里面。

例如, acd0 就是 首个 IDE 光盘设备, 而 kbd0 则代表键盘。

UNIX®操作系统里,大多数设备存在的特殊访问文件就是叫做设备节点, 他们都定位在/dev目录里。

4.11.1. 建立设备节点

当在系统中添加新设备或将附加设备的支持编译进内核之后, 都必须为其建立设备节点。


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