设备类型
设备文件的性质
- 设备文件不是普通的磁盘文件
- 读写设备的数据需要与相应的设备驱动器通信
设备文件的类型
- 字符设备：读写串行数据字节流，如串口、终端等
- 块设备：随机读写固定尺寸数据块，如磁盘设备
说明
- 磁盘挂载到文件系统后，使用文件和目录模式操作
- 程序一般不使用块设备，内核实现文件系统时使用块设备操作文件
设备号
大设备号（major device number）
- 指定设备对应哪个设备驱动器
- 对应关系由内核确定
小设备号（minor device number）
- 区分由设备驱动器控制的单个设备或者设备的某个组件
实例
- 3号主设备为IDE控制器，IDE控制器可以连接多个设备（磁盘，磁带，CD-DVD控制器等）
- 主设备的小设备号为0，而从设备的小设备号为64
- 主设备单独分区的小设备号从0到63，从设备单独分区的小设备号从64开始
设备项
设备项：与文件类似
- 可以使用mv,rm命令移动或者删除
- 如果设备支持读写，cp命令可以从（向）设备读取（写入）数据
mknod系统调用：创建设备项（文件系统结点）
设备项仅仅是与设备通信的门户，在文件系统中创建设备项并不意味着设备可用
只有超级用户才可以创建设备项
设备目录
操作系统已知的设备目录：/dev
实例：
硬盘hda为块设备
硬盘有一个分区hda1
硬件设备:
注意:不同的操作系统有所不同；
| 设备描述 | 设备名称 | 大设备号 | 小设备号 |
| 第一软驱 | /dev/fd0 | 2 | 0 |
| 第二软驱 | /dev/fd1 | 2 | 1 |
| 主IDE控制器，主设备 | /dev/hda | 3 | 0 |
| 主IDE控制器，主设备，第一分区 | /dev/hda1 | 3 | 1 |
| 主IDE控制器，从设备 | /dev/hdb | 3 | 64 |
| 主IDE控制器，从设备，第一分区 | /dev/hdb1 | 3 | 65 |
| 次IDE控制器，主设备 | /dev/hdc | 22 | 0 |
| 次IDE控制器，主设备 | /dev/hdd | 22 | 64 |
| 第一SCSI设备 | /dev/sda | 8 | 0 |
| 第一SCSI设备，第一分区 | /dev/sda1 | 8 | 1 |
| 第一SCSI设备，CD-ROM驱动器 | /dev/scd0 | 11 | 0 |
| 第二SCSI设备，CD-ROM驱动器 | /dev/scd1 | 11 | 1 |
| 串口0 | /dev/lp0或/dev/par0 | 6 | 0 |
| 串口1 | /dev/lp1或/dev/par1 | 6 | 1 |
| 第一串口 | /dev/ttyS0 | 4 | 64 |
| 第二出口 | /dev/ttyS1 | 4 | 65 |
| IDE磁带设备 | /dev/ht0 | 37 | 0 |
| 第一SCSI磁带设备 | /dev/st0 | 9 | 0 |
| 第二SCSI磁带设备 | /dev/st1 | 9 | 1 |
| 系统控制台 | /dev/console | 5 | 1 |
| 第一虚拟终端设备 | /dev/tty1 | 4 | 1 |
| 第二虚拟终端设备 | /dev/tty2 | 4 | 2 |
| 进程当前终端设备 | /dev/tty | 5 | 0 |
| 声卡 | /dev/audio | 14 | 5 |
特殊设备：
/dev/null :哑设备
- 任何写入哑设备的数据都会被抛弃
- 从哑设备中读取不到任何的数据，例如 cp /dev/null empty-file 命令将创建 一个长度为0的空文件
/dev/zero:零设备
行为类似文件，长度无限，但内容全为0
/dev/full:满设备
- 行为类似文件，没有空闲的空间存储任何的数据
- 对满设备的写入总是失败，并将errno设为ENOSPC
随机数设备
/dev/random和/dev/urandom:随机数设备
C语言的rand()函数生成伪随机数
随机数的设备原理
- 人的行为无法预测，因而是随机的
- Linux内核测量用户的输入活动，如键盘或鼠标操作的时间延时作为随机数
两者的不同
- /dev/random:在用户没有输入的操作时，阻塞随机数读取进程（没有数据可以读取）
- /dev/urandom:永不阻塞，在用户没有输入的操作时，生成伪随机数代替
设备访问与控制
设备访问
像文件一样操作设备
实例：
向并口设备发送数据
int fd = open("/dev/lp0", O_WRONLY);
write(fd,buffer,buffer_length);
close(fd);
控制硬件设备的函数：ioctl()
- 第一个参数为文件描述符，指定想要控制的设备
- 第二个参数为控制命令码，指定想要实施的操作
#include <fcntl.h> #include <linux/cdrom.h> #include <sys/ioctl.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> int main(int argc, char *argv[]) { int fd = open(argv[1], O_RDONLY);//打开参数所表示的设备 ioctl(fd, CDROMEJECT);//弹出CD-ROM close(fd); return 0; }