Linux设备文件与守护进程详解

"守护进程和设备文件.doc" 守护进程和设备文件是操作系统中两个重要的概念，它们在Linux和类Unix系统中扮演着核心角色。设备文件是操作系统与硬件设备交互的抽象，而守护进程则是在后台运行的长期服务进程，与用户的交互通常不直接。 1) 设备文件概述 设备文件在Linux系统中被分为三类：字符设备、块设备和网络接口。字符设备是连续传输数据的设备，如串口和键盘。块设备则是以固定大小的数据块进行读写，如硬盘和光驱。网络接口则用于处理网络通信，如以太网卡。设备文件通过主设备号和从设备号来区分同一类型中的不同设备。主设备号代表设备类型，从设备号表示具体哪个设备。例如，/dev/hda1和/dev/hda2都属于IDE类型的硬盘，但一个是第一分区，另一个可能是第二分区。VFS（虚拟文件系统）层提供了一个统一的接口，使得用户进程可以通过read、write等系统调用操作设备文件。 设备驱动程序是操作系统内核的一部分，它负责与硬件设备进行通信。设备驱动通常分为多层结构，如用户进程通过文件系统与设备驱动程序交互，驱动程序再控制设备控制器，最后由硬件设备执行实际操作。硬件设备控制器可能包括IDE、USB控制器以及网络设备的地址空间，如PCI接口和内存接口。 2) 终端设备：tty 终端设备主要分为传统终端、串行端口设备、伪终端和控制台终端。传统终端包括键盘、控制器和显示器，现代计算机中更多使用串行端口设备如/dev/ttyS0（com0）和伪终端/dev/pts/n。伪终端由master和slave两部分组成，常用于SSH登录和telnet服务。控制终端/dev/ttyN或/dev/tty1-tty7对应实际的显示器，而/dev/tty0是当前登录终端。 终端与进程的关系密切，进程可以连接到特定的终端，并通过该终端接收和发送输入输出。例如，使用`ps -au`命令可查看哪些进程运行在哪个终端上。守护进程（daemon）不与任何终端关联，不受终端信号控制，通常用于提供后台服务。 与终端相关的命令有`stty`用于查看和设置终端参数，`reset`用于恢复终端到初始状态。此外，`tcgetattr`和`tcsetattr`函数用于获取和设置终端的属性，如输入模式、输出模式、控制模式和本地模式。 在了解这些基本概念后，我们可以更好地理解操作系统如何管理硬件资源，以及进程如何与外部世界交互。无论是编写设备驱动程序还是管理系统服务，对守护进程和设备文件的理解都是必不可少的。