linux 设备文件的操作

文件：包含数据，具有属性，通过目录中的名字被标识，

可以从文件读数据，可以向文件写数据。

设备也支持文件的操作。

每个设备都被当作一个文件，具有文件名，i-节点号，文件所有者，权限位的集合，最新修改时间。

设备支持系统调用：open，read，write，lseek，close，stat。

 

设备文件和文件大小：设备文件是一个链接，而不是容器。

设备文件的i-节点存储的是指向内核子程序的指针，而不是文件的大小和存储列表。子程序被称为设备驱动程序。

ls -al /dev/pts/0
crw--w---- 1 yingziliu tty 136, 0 2021-12-23 06:35 /dev/pts/0

136：指的是设备-进程表中编号位136的子程序，参数是0

136 和 0被称为设备的主设备号和次设备号。

主设备号确定处理该设备时实际的设备驱动程序，从设备号被作为参数传输到该子程序。

每个文件都有相应的读、写和执行权限，这些权限意味着对设备的操作。

 

每个i-节点编号指向i-节点表中的一个结构，i-节点可以是磁盘文件，也可以是设备文件的i-节点。

i-节点的类型被记录在结构stat的成员变量st_mode的类型区域中

通过查看i-节点的内核文件类型，内核区分磁盘文件和设备文件，进行读取磁盘和访问内核设备驱动程序。

 磁盘文件的i-节点包含指向数据块的指针，设备文件的i-节点包含指向内核子程序表的指针，主设备号用于告知设备读取数据的那部分代码的位置。

如：read

内核首先找到文件描述符i-节点，该i-节点用于告诉内核文件的类型。

文件是磁盘文件，内核可以通过访问块分配表来读取数据；

文件是设备文件，内核调用设备驱动程序的read部分读取数据。open，write，lseek，close等都是类似。

 

磁盘文件和设备文件的不同之处。

磁盘文件和设备文件都有文件名和属性。系统调用open用于创建与文件设备的连接。

磁盘文件的连接通常有内核缓冲区，从进程到磁盘的字节先被缓冲，然后才从内核的缓冲区被发送出去，

设备文件的连接，只需要尽快把数据传说出去。

 

磁盘连接的属性：

1.缓冲：两个管道通过一个进程单元连接时的文件描述符，进程单元是用来进行缓冲和完成其他进程任务的。

int ret=fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ )

属性2：自动添加模式：对竟态操作很有用，O_APPEND 位的使能。

竞争和原子操作密切相关， lssek 和 write 的调用都是独立的系统调用，内核可以随时打断进程，从而使后面的这两个操作被中断。

当O_APPEND 被置位时，内核将 lseek 和 write 组合成一个原子操作，被连接成一个不可分割的单元。

 

用 open 控制文件描述符

通常在打开一个文件时，可以通过系统调用 open 的第二个参数设置文件描述符的属性

如 fd=open(WTMP_FILE, O_WRONLY|O_APPEND|OSYNC);

 

终端连接的属性：

getchar 和 putchar 能够在设备和进程间传输数据。

　　终端设备的缓冲：

　　1.进程在用户输入Return后才接受数据

　　2.进程将用户输入的Return（ASCII 13）看作换行符（ASCII 10）

　　3.进程发送换行符，终端接收回车换行符。

 

终端的设备驱动程序：处理进程和外部设备数据流的内核子程序的集合被称为tty驱动程序

　　驱动程序包含很多控制设备操作的设置，进程可以读、修改和重置这些驱动控制标志。

 

stty命令：读取和修改终端驱动程序的设置。

 

 

编写终端驱动程序：关于函数 

　　改变终端驱动程序的设置就像改变磁盘文件连接的设置一样

1.从驱动程序获得属性

2.修改所要修改的属性

3.将修改过的驱动程序送回驱动程序

#include <termios.h>

struct termios, settings;

tcgetattr(fd,&settings);

tcsetattr(fd,how,&settings);

终端文件是人们用来和Linux进程进行通信的设备。

终端是一个设备，在目录数中表现为一个特殊的文件，通常在/dev这个目录中。

 

控制一个设备：ioctl

 

文件、设备和流

任何数据的源或者目的都被Linux 视为文件。

连接可以看作是处理步骤的组合。