Linux中设备节点是什么意思?

Linux设备节点是应用程序和设备驱动通信的关键,存在于/dev目录下。它们作为文件形式存在,允许用户通过读写操作与硬件交互。设备节点由主设备号和次设备号标识,主设备号定义设备类型,次设备号区分同一类型的多个设备。

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  所谓Linux设备节点,就是应用程序和设备驱动程序沟通的一个桥梁,更是连接内核与用户层的枢纽,有着不可或缺的作用。那么什么是Linux设备节点?关于它很多人还存在着很大的疑问,我们一起来看看吧。

  人和人之间沟通桥梁是语言。同样,应用程序和设备驱动程序沟通也需要一个桥梁。这个桥梁就是设备节点。

  对于Linux系统,所有的IO资源都是文件,包括文件、目录、硬盘、设备等。那么,键盘作为计算机系统中的一款输入设备,操作系统同样也把它抽象了文件,要想获取用户从键盘上输入的数据时,只需要读取键盘提供的设备节点即可。

  在Linux系统中,键盘作为输入设备,其对应的设备节点位于/dev/input下。在这个文件夹下有很多以event打头的文件,这些就是所有input设备的设备节点。如何确定哪个是键盘的设备节点呢?将键盘连接到树莓派上,打开终端,执行sudo cat /dev/input/event0,敲击键盘,如果没有输出,就换下一个节点,直到找到有输出的节点,这个节点就是键盘对应的设备节点。

  设备节点被创建在/dev下,是连接内核与用户层的枢纽,就是设备是接到对应哪种接口的哪个ID 上。相当于硬盘的inode一样的东西,记录了硬件设备的位置和信息。

  在Linux中,所有设备都以文件的形式存放在/dev目录下,都是通过文件的方式进行访问,设备节点是Linux内核对设备的抽象,一个设备节点就是一个文件。应用程序通过一组标准化的调用执行访问设备,这些调用独立于任何特定的驱动程序。而驱动程序负责将这些标准调用映射到实际硬件的特有操作。

  设备节点的作用

  设备节点使得用户可以与内核进行硬件的沟通,读写设备以及其他的操作。

  在Linux里面设备就像是普通文件一样的存在,访问一个设备就好像是访问一个文件一样。

  主设备号代表着一类设备,次设备号代表着同一类设备的不同个体。

### Linux 设备树概述 Linux 设备树是一种数据结构,用于描述硬件的配置和特性。它提供了一种独立于内核的方式,使得硬件信息可以在不修改内核代码的情况下被传递到操作系统中[^1]。 #### DTS 文件的作用 设备树源文件(DTS 文件)是一个文本文件,使用特定的语法来描述系统的硬件组成及其属性。这些文件定义了处理器、内存、外设以及其他硬件组件之间的关系[^2]。 以下是设备树的一些核心概念: - **根节点**:整个设备树的起点。 - **子节点**:表示具体的硬件模块,比如 CPU 或者某个外围设备。 - **属性**:用来存储关于节点的各种元数据,例如地址范围或者中断号。 #### Compatible 字段的重要性 `compatible` 是设备树中最常用的字段之一。它的作用在于帮助内核找到合适的驱动程序加载到对应的硬件上。具体来说,当 `compatible` 的值与驱动程序中的匹配表项相吻合时,就表明这个驱动适用于当前所描述的硬件资源[^3]。 下面展示了一个简单的例子来进一步解释上述理论部分如何实际应用在代码里头: ```dts /dts-v1/; /plugin/; / { model = "Example Device Tree"; compatible = "example,model"; memory@80000000 { device_type = "memory"; reg = <0x80000000 0x4000000>; }; mydemo { compatible = "fs4412,mydemo"; status = "okay"; some-registers { reg = <0x12345678 0x100>; }; }; }; ``` 在这个实例当中,“mydemo” 节点设置了其兼容性字符串为 `"fs4412,mydemo"` ,这将引导内核去寻找支持此类型的驱动器。如果存在相应的驱动实现,并且其中含有相同的 compatibility entry (`"fs4412,mydemo"`) 那么就会成功关联两者。 另外还展示了有关内存区域 (memory@80000000) 和自定义寄存器组(some-registers) 的声明方式。 ### 问题
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