Linux设备 （转）

5.3.2  设备类型分类
纵览linux/drivers目录，大概还有35个以上的子目录，每个子目录基本上就代表了一种设备驱动，有atm、block、char、misc、input、net、usb、sound、video等。这里只描述在嵌入式系统里面用得最为广泛的3种设备。
1．字符设备（char device）
字符设备是Linux最简单的设备，可以像文件一样访问。初始化字符设备时，它的设备驱动程序向Linux登记，并在字符设备向量表中增加一个device_struct数据结构条目，这个设备的主设备标识符用做这个向量表的索引。一个设备的主设备标识符是固定的。chrdevs向量表中的每一个条目，一个device_struct数据结构，包括两个元素：一个登记设备驱动程序名称的指针和一个指向一组文件操作的指针。可以参考的代码是include/linux/ major.h。
一般来说像鼠标、串口、键盘等设备都属于字符设备。
2．块设备（block device）
块设备是文件系统的物质基础，它也可以像文件一样被访问。Linux用blkdevs向量表维护已经登记的块设备文件。它像chrdevs向量表一样，使用设备的主设备号作为索引。它的条目也是device_struct数据结构。与字符设备不同的是，块设备分为SCSI类和IDE类。向Linux内核登记并向核心提供文件操作。一种块设备类的设备驱动程序向这种类提供和类相关的接口。可以参考的代码是fs/devices.c。
每一个块设备驱动程序必须提供普通的文件操作接口和对于buffer cache的接口。每一个块设备驱动程序填充blk_dev向量表中的blk_dev_struct数据结构。此向量表的索引是设备的主设备号。其中blk_dev_struct数据结构包括一个请求例程的地址和一个指针，指向一个request数据结构的列表，每一个都表达buffer cache向设备读/写一块数据的一个请求。
可以参考的源代码是drivers/block/ll_rw_blk.c和include/linux/blkdev.h。
当buffer cache从一个已登记的设备读/写一块数据，或者希望读、写一块数据到其他位置时，就在blk_dev_struct中增加一个request数据结构。每个request数据结构都有一个指向一个或多个buffer_head数据结构的指针，每一个都是读/写一块数据的请求。如果buffer_head数据结构被锁定（buffer_cache），可能会有一个进程在等待这个缓冲区的阻塞进程完成。每一个request数据结构都是从all_request表中分配的。如果request增加到空的request列表中，就调用驱动程序的request函数处理这个request队列，否则驱动程序只是简单地处理request队列中的每一个请求。
块设备驱动程序和字符