【C】系统编程的常用术语（LINUX）

【C】系统编程的常用术语（LINUX）

 

 

 

 

一、基本说明

 

 

 

二、系统编程的常见术语

 

 

　　1、主设备号和次设备号

　　　　----　　主设备号：“主设备号”，映射为“某个驱动程序”，即“f：主设备号-->驱动程序（驱动程序=f(主设备号)）”；

　　　　----　　次设备号：同一个驱动程序，可以管理很多个设备。举例，我有多块相同的显卡，我只需要安装一个显卡驱动程序；这样，一个显卡驱动程序，管理多块显卡设备；显卡驱动程序，为了区分不同显卡，所以给显卡进行了编号。驱动程序对显卡的编号，这个编号就是次设备号。简言之，次设备号，是为了区分同一个驱动程序管理下多个不同设备。

　　　　----　　本质总结‌：“字符设备”是‌流式传输的管道‌（顺序读写：如水管流水）；块设备是‌可随机访问的仓库‌（随机读写：如货架取物）。

我的理解：
    --  主设备号代表着设备的驱动驱动程序的编号，驱动程序可以是一类设备的通用程序。
    --  次设备号，使用同个驱动程序的物理设备/虚拟设备的编号。
    --  主设备号，对应某个驱动程序，主设备号用于区分所有驱动程序。次设备号，代表某个驱动管理的设备；次设备号，用来区分使用相同驱动程序的不同设备（物理设备/虚拟设备）。


我的归纳总结：
    --  主设备号，设备文件对应的某个驱动程序。
    --  次设备号，代表驱动程序管理的不同设备。
    --  主设备号，区分不同的驱动程序；次设备号，某个驱动程序管理的不同设备。




参考资料：

用户复述的内容基本正确，但我们可以更精确地表述：

主设备号（major number）确实对应到设备驱动。一个主设备号对应一个驱动程序（或同一类设备的驱动）。
次设备号（minor number）用于区分由同一个驱动程序管理的不同设备或子设备。这些设备可能是物理设备，也可能是虚拟设备（如终端、虚拟控制台等）。
我们可以补充一些细节：

设备号（由主设备号和次设备号组成）是一个32位的无符号整数，其中高12位是主设备号，低20位是次设备号。
同一个驱动程序可以处理多个设备（通过不同的次设备号来区分）。
次设备号不仅用于区分物理设备，还可以用于区分同一设备的不同功能（例如，磁带驱动器的不同操作模式）或分区（如硬盘的不同分区）。
因此，我们可以这样组织回答：

主设备号和次设备号的本质如下：

主设备号‌：标识设备对应的驱动程序。操作系统通过主设备号将设备文件与相应的驱动程序关联起来。例如，系统中所有SCSI磁盘驱动器通常共享同一个主设备号（8），因为它们使用相同的驱动程序。
次设备号‌：用于驱动程序区分其管理的各个具体设备或子设备。例如：
同一块硬盘的不同分区（如/dev/sda1、/dev/sda2）拥有相同的主设备号，但次设备号不同。
串口设备/dev/ttyS0、/dev/ttyS1也拥有相同的主设备号（4），但次设备号分别为64、65。
注意：设备文件本身并不包含驱动代码，它只是用户空间访问设备驱动的一个接口。真正的驱动在内核中。

 　　字符设备和块设备的定义以及本质区别

 

总结：

    1、字符设备（读写字符设备的基本单位是“一个字符”）：字符设备，以“字符”为基本单位、进行“顺序”访问设备，不支持随机访问字符设备（通常不支持缓存）。

    2、块设备（读写块设备的基本单位是“一个块”）：块设备，以“块”为基本单位，支持随机访问块设备（通常支持缓存）。




字符设备和块设备的本质区别：


一、数据访问方式‌：

    1、字符设备：以字符（字节）为单位进行顺序访问（流式访问），不支持随机访问（即不能随意跳转到任意位置读取数据）。例如，键盘、鼠标、串口等设备

    2、块设备：以固定大小的数据块（如512字节、4KB等）为单位，支持随机访问（可以任意跳转到不同位置读取数据）。例如，硬盘、SSD、USB驱动器等


二、是否支持缓存‌：

    1、字符设备：通常不经过缓存（无缓冲），数据直接传输。

    2、块设备：通常使用缓冲区（缓存）来提高性能，减少对物理设备的直接访问。


三、访问性能‌：

    1、字符设备：适用于实时性要求高、数据量小的场景（如键盘输入）。

    2、块设备：适用于需要高效存储和随机访问大量数据的场景（如文件系统）。


四、典型应用‌：

    1、字符设备：键盘、鼠标、串口、打印机等。

    2、块设备：硬盘、SSD、CD-ROM等存储设备。


五、设备文件标识‌：

    在Linux系统中，字符设备文件在/dev目录下以c标识（如/dev/tty1），块设备文件以b标识（如/dev/sda1）。

 

 

 

 

 

三、参考资料

 

　　1、无

 

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