Linux Device & Module详解:设备管理、devfs与I/O操作
本资源是一份关于Linux Device & Module的课程课件,主要针对Linux系统中的设备管理和模块机制进行深入讲解。首先,课程从基础概念出发,介绍了Linux设备的分类,如字符设备(逐字节处理,顺序访问)、块设备(可寻址块处理,随机访问)和网络设备(没有对应设备文件的特殊类型)。通过"/proc/devices"可以查看系统设备及其主设备号(major number)和次设备号(minor number),以及如何识别设备类型。 接着,讲解了设备文件系统的devfs,它根据实际设备动态构建设备文件并组织在目录中,如/dev/disk和/dev/pts,解决/dev目录过大且部分设备无对应文件的问题。课件还涉及了内核空间和用户空间的区分,以及I/O请求和设备驱动程序在其中的作用,包括中断服务请求(ISR)和系统调用的流程。 在模块机制部分,强调了用户程序如何通过系统调用操作设备,如通过`fopen`、`read`、`write`和`close`等函数操作设备文件。此外,虚拟文件系统(Virtual Filesystem, VFS)的概念也被介绍,它是一个抽象层,用于管理和提供文件接口,如`Generic_file_read`和`Generic_file_write`是通用读写函数,而创建块设备文件时需要用到`mknod`命令,指定设备类型、主设备号和次设备号。 最后,课件内容还涉及了Linux内核中的文件结构,包括`struct file`和`struct file_operations`,这两个结构体定义了文件操作的基本接口,如位置偏移量的设置(`llseek`)、读取(`read`)和写入(`write`)功能。 这份Linux Device & Module的课件提供了系统级设备管理的全面视角,涵盖了从硬件抽象到用户空间交互的各个环节,对于理解Linux设备驱动编程和系统级文件操作具有重要的参考价值。
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