Linux设备和模块的分类

设备和模块的分类

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Linux系统将设备分成三种基本类型：

1. 字符设备

2. 块设备

3. 网络设备

模块通常被实现为与此三种类型相对应的：字符模块、块模块、网络模块。

字符设备：

        字符（char）设备是个能够像字节流（类似文件）一样被访问的设备，由字符设备驱动程序

来实现这种特性。字符设备驱动程序通常至少要实现open、close、read和write的系统调

用。字符终端（/dev/console）和串口（/dev/ttyS0以及类似设备）就是两个字符设备，

它们能很好的说明“流”这种抽象概念。字符设备可以通过FS节点来访问，比如/dev/tty1

和/dev/lp0等。这些设备文件和普通文件之间的唯一差别在于对普通文件的访问可以前后

移动访问位置，而大多数字符设备是一个只能顺序访问的数据通道。然而，也存在具有数据

区特性的字符设备，访问它们时可前后移动访问位置。例如framebuffer就是这样的一个设

备，app可以用mmap或lseek访问抓取的整个图像。

块设备：

        和字符设备类似，块设备也是通过/dev目录下的文件系统节点来访问。块设备（例如磁盘）

上能够容纳filesystem。在大多数的Unix系统中，进行I/O操作时块设备每次只能传输一个

或多个完整的块，而每块包含512字节（或2的更高次幂字节的数据）。Linux可以让app像

字符设备一样地读写块设备，允许一次传递任意多字节的数据。因此，块设备和字符设备的

区别仅仅在于内核内部管理数据的方式，也就是内核及驱动程序之间的软件接口，而这些不

同对用户来讲是透明的。在内核中，和字符驱动程序相比，块驱动程序具有完全不同的接口。

网络设备：

        任何网络事物都需要经过一个网络接口形成，网络接口是一个能够和其他主机交换数据的设

备。接口通常是一个硬件设备，但也可能是个纯软件设备，比如回环（loopback）接口。

网络接口由内核中的网络子系统驱动，负责发送和接收数据包。许多网络连接（尤其是使用

TCP协议的连接）是面向流的，但网络设备却围绕数据包的传送和接收而设计。网络驱动程

序不需要知道各个连接的相关信息，它只要处理数据包即可。

由于不是面向流的设备，因此将网络接口映射到filesystem中的节点（比如/dev/tty1）比

较困难。Unix访问网络接口的方法仍然是给它们分配一个唯一的名字（比如eth0），但这个

名字在filesystem中不存在对应的节点。内核和网络设备驱动程序间的通信，完全不同于内

核和字符以及块驱动程序之间的通信，内核调用一套和数据包相关的函数而不是read、

write等。