Linux——设备的分类

        一般来说，Linux把设备驱动程序分为4种：字符设备，块设备，网络设备及其他设备。其中字符设备和块设备可以像文件一样被访问。例如：驱动程序通常会实现open, close, write, read, seek等操作。网络设备在Linux系统中是一类比较特殊的设备，它不像字符设备或者块设备那样对应设备文件节点访问，内核也不再通过read，write等调用去访问网络设备。

驱动程序是内核代码的一部分，其地址空间是内核的地址空间。应用程序通过操作系统的系统调用执行相应的驱动程序函数，中断则直接执行相应的中断程序代码。当设备驱动程序的file_operation结构体的地址被注册到内核的设备链表中之后，块设备和字符设备以设备文件的方式建立在文件系统的/dev目录下，而且每个设备都有一个主设备号和一个次设备号。

关于主设备号与次设备号：

       在传统的设备管理中，除了设备类型外，内核还需要主设备号和从设备号两个参数，才能唯一的确定并标识某个设备。

如图所示，如果第一个字母是c，就代表字符设；如果是b，就代表是块设备；如果是d，就代表是个目录，第五组代表主设备号，第六组代表次设备号。

       在同一个系统中，一类设备的主设备号是唯一的。次设备号只是在驱动程序内部使用，系统内核直接把次设备号传递给应用程序，由驱动程序管理。为了保证驱动程序的通用性，避免驱动程序移植过程中出现主设备号冲突，理想的方式是给每个设备驱动动态的分配主设备号。

设备文件系统（devfs）与udevfs：

       设备类型、主次设备号是内核与驱动程序通信时所使用的，但是对于开发应用程序的用户来说难于理解和记忆，所以linux中使用设备文件的形式来统一对设备的访问接口。在引入设备文件系统（devfs）之前，linux将设备文件放在/dev下，设备的命名一般为“设备名+数字或者字母表示的子类”，例如，/dev/hd0，/dev/hd1等。

       在linux2.4内核版本中引入了设备文件系统（devfs），将所有的设备文件挂载在同一个文件系统下，可以被文件系统统一的管理。同时，命名规则也发生了一些变化，一般为主设备建立一个目录，在讲具体的子设备建立在此目录下。

       值得注意的是，设备文件系统（devfs）在linux2.6.15之前的版本中被标记为舍弃；在2.6.15以后的版本中则取消了对他的支持。Linux2.6内核引入了系统文件系统（sysfs）为每个系统的硬件树进行分级管理，他提供了设备的基本信息。同时使用udev脚本，这是一种Linux2.6内核采用的/dev目录管理系统。它能够在用户态下动态的维护/dev目录下的设备文件。