linux字符设备放在哪个目录中

今天小编给大家分享一下linux字符设备放在哪个目录中的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。 linux字符设备放在“/dev”目录中。字符设备是指只能一个字节一个字节进行读写操作的设备，一般每个字符设备或者块设备都会在“/dev”目录下对应一个设备文件，并且每个设备文件都必须有主/次设备号，主设备号相同的设备是同类设免费云主机、域名备，使用同一个驱动程序。Linux系统将设备分为三个类：字符设备、块设备、网络设备，在这三大类中，字符设备相对比较简单，应用程序通过字符设备文件来访问字符设备，本讲主要介绍字符设备，如果对块设备和网络设备感兴趣的话，可以参看相关资料，并对其进行深入了解。字符设备是指只能一个字节一个字节进行读写操作的设备，不能随机读取设备中的某一数据、读取数据要按照先后顺序。字符设备是面向流的设备，常见的字符设备有鼠标、键盘、串口、控制台和LED等。一般每个字符设备或者块设备都会在/dev目录下对应一个设备文件，并且每个设备文件都必须有主/次设备号，主设备号相同的设备是同类设备，使用同一个驱动程序。Linux用户层程序通过设备文件来使用驱动程序操作字符设备或块设备。可以通过cat /proc/devices命令查看当前已经加载的设备驱动程序的主设备号。通过在/dev目录下执行命令

ls-l

可以看到所有设备文件的主设备号和次设备号：对常见设备文件作如下说明：

/dev/hd[a-t]：IDE设备

/dev/sd[a-z]：SCSI设备

/dev/fd[0-7]：标准软驱

/dev/md[0-31]：软raid设备

/dev/loop[0-7]：本地回环设备

/dev/mem：内存

/dev/null：无限数据接收设备,相当于黑洞

/dev/zero：无限零资源

/dev/tty[0-63]：虚拟终端

/dev/ttyS[0-3]：串口

/dev/lp[0-3]：并口

/dev/console：控制台

/dev/fb[0-31]：framebuffer

/dev/cdrom=>/dev/hdc

/dev/modem=>/dev/ttyS[0-9]

/dev/pilot=>/dev/ttyS[0-9]

建立设备文件有两种方式，一是通过系统调用mknod()，编程中调用该函数可以建立一个新的设备文件名，另外一种就是通过mknod命令，命令的第一个参数为设备文件名，第二个参数为设备类型，比如c表示字符设备，第三、四个参数为设备文件的主设备号和次设备号，比如231和0。主设备号和次设备号合起来唯一的确定一个设备，同一个设备不同类型的主设备号是一样的，次设备号不同，比如一个硬盘的多个分区就有不同的次设备号，通过主设备号就可以把设备文件与驱动程序关联起来。mknod filename type major minorfilename：要创建的设备文件名；type：设备类型，c代表一个字符设备，b代表一个块设备；major：主设备号；minor：次设备号；Linux内核中抽象出struct cdev结构体来表示一个字符设备，cdev 定义于 中其中，其中最关键的是file_operations结构，它是实现字符设备的操作集。

structcdev{
structkobjectkobj;//内嵌内核对象
structmodule*owner;//该字符设备所在的内核模块
conststructfile_operations*ops;//文件操作结构体
structlist_headlist;//已注册字符设备链表
dev_tdev;//由主、次设备号构成的设备号
unsignedintcount;//同一主设备号的次设备号的个数
};

Linux使用file_operations结构访问驱动程序的函数，这个结构的每一个成员的名字都对应着一个系统调用。

structfile_operations{
structmodule*owner;
loff_t(*llseek)(structfile*,loff_t,int);
ssize_t(*read)(structfile*,char*,size_t,loff_t*);
ssize_t(*write)(structfile*,constchar*,size_t,loff_t*);
int(*readdir)(structfile*,void*,filldir_t);
unsignedint(*poll)(structfile*,structpoll_table_struct*);
int(*ioctl)(structinode*,structfile*,unsignedint,unsignedlong);
int(*mmap)(structfile*,structvm_area_struct*);
int(*open)(structinode*,structfile*);
int(*flush)(structfile*);
int(*release)(structinode*,structfile*);
int(*fsync)(structfile*,structdentry*,intdatasync);
int(*fasync)(int,structfile*,int);
int(*lock)(structfile*,int,structfile_lock*);
ssize_t(*readv)(structfile*,conststructiovec*,unsignedlong,loff_t*);
ssize_t(*writev)(structfile*,conststructiovec*,unsignedlong,loff_t*);
};

用户进程利用在对设备文件进行诸如read，write操作的时候，系统调用通过设备文件的主设备号找到相应的设备驱动程序，然后读取这个数据结构相应的函数指针，接着把控制权交给该函数，这是Linux的设备驱动程序工作的基本原理。如图，在Linux内核中，最左边， 使用cdev结构体来描述字符设备;通过其成员dev_t来定义设备号（分为主、次设备号）以确定字符设备的唯一性;通过其成员file_operations来定义字符设备驱动提供给虚拟文件系统VFS的接口函数，如常见的open()、read()、write()等，这些函数真正的操作硬件设备。在上一个图的基础上我们看这个图，字符设备驱动程序是以内核模块的形式加载到内核中的，首先模块加载函数按静态或者动态方式获取设备号；然后字符设备初始化函数建立cdev与 file_operations之间的连接， 通过注册函数向系统添加一个cdev以完成注册; 模块卸载时与加载对应，要注销cdev，并释放设备号。在用户程序中，可以通过系统调用open(), read(), write()等调用驱动程序在内核中所实现的这些函数。这样用户态到内核驱动之间的通路就打通了。如图，编写字符设备驱动分为三大步骤：驱动的初始化，其中又分为四个步骤，调用相关的函数达到。实现设备的操作，具体的操作取决于你自己所要实现的功能，这里只列出了基本的操作驱动的注销，注销就是释放资源。其中调用的接口函数功能如下：第1个函数是分配函数，动态申请cdev的内存，给该结构分配内存空间。第2个函数是初始化函数，初始化cdev的成员，并建立cdev和file_operations之间关联.第3个函数注册cdev设备对象，也就是把字符设备添加到字符设备表中，就像大家入学时进行注册一样。第4个函数是注销驱动程序调用，将cdev对象从系统中删除。第5个函数释放cdev数据结构所占的内存。6.1 设备号的申请和释放一个字符设备或块设备都有一个主设备号和一个次设备号。主设备号用来标识与设备文件相连的驱动程序，用来反映设备类型。次设备号被驱动程序用来辨别操作的是哪个设备，用来区分同类型的设备。注册时申请设备号，注销时释放设备号，就像大家入学是有一个学号，毕业离开时就释放掉这个学号。6.2 用户空间与内核空间数据的传送当我们在用户程序中调用read（）函数时，陷入内核空间，实际上要通过内核的copy_to_user()函数把内核空间缓冲区中的数据拷贝到用户空间的缓冲区，反之，当我们调用write（)函数时，内核通过调用copy_from_user()函数把用户空间的数据拷贝到内核缓冲区。以上就是“linux字符设备放在哪个目录中”这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！相信大家阅读完这篇文章都有很大的收获，小编每天都会为大家更新不同的知识，如果还想学习更多的知识，请关注云技术行业资讯频道。

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