電子發燒友App
linux是文件型系統，所有硬件如軟件都會在對于的目錄下面有相應的文件表示。對于dev這個目錄，我們知道它下面的文件，表示的是linux的設備。在windows系統中，設備大家很好理解，象硬盤，磁盤指的是實實在在硬件。而在文件系統的linux下面，都有對于文件與這些設備關聯的。訪問它們就可以放到實際硬件，想想還是linux靈活了。變成文件，操作該多簡單了。不用調用以前com,prt等接口了。直接讀文件，寫文件就可以向設備發送讀或者寫操作了。 按照讀寫存儲數據方式，我們可以把設備分為以下幾種：字符型設備，塊設備，偽設備。
一、設備分類
字符型設備
字符設備是指每次與系統傳輸1個字符的設備。這些設備節點通常為傳真、虛擬終端和串口調制解調器、鍵盤之類設備提供流通信服務，它通常不支持隨機存取數據。 字符設備在實現時，大多不使用緩存器。系統直接從設備讀取／寫入每一個字符。例如，鍵盤這種設備提供的就是一個數據流，當你敲入“cnblogs”這個字符串時，鍵盤驅動程序會按照和輸入完全相同的順序返回這個由七個字符組成的數據流。它們是順序的，先返回c，最后是s。
塊設備
塊設備是指與系統間用塊的方式移動數據的設備。這些設備節點通常代表可尋址設備，如硬盤、CD-ROM和內存區域。
塊設備通常支持隨機存取和尋址，并使用緩存器。操作系統為輸入輸出分配了緩存以存儲一塊數據。當程序向設備發送了讀取或者寫入數據的請求時，系統把數據中的每一個字符存儲在適當的緩存中。當緩存被填滿時，會采取適當的操作（把數據傳走），而后系統清空緩存。它與字符設備不同之處就是，是否支持隨機存儲。字符型是流形式，逐一存儲。
偽設備
在類Unix操作系統中，設備節點并不一定要對應物理設備。沒有這種對應關系的設備是偽設備。操作系統運用了它們提供的多種功能。部份經常使用到的偽設備包括： null,zero,full,loop,random,urandom
二、特殊設備及使用
這里說到特殊設備除了硬盤主板等，只是它在linux shell命令里面，有特殊的作用，因此把它們單獨拿出來。這些設備分別是：
/dev/stdin
/dev/stdout
/dev/stderr
/dev/null
/dev/zero
/dev/full
/dev/random,urandom
/dev/fd
/dev/tcp|upd
/dev/loop
1、標準輸出輸入設備
還記得上次說的，linux重定向嗎？可以看下：linux shell數據重定向（輸入重定向與輸出重定向）詳細分析 。它們就是與幾個特殊文件描述符對應，fd0,fd1,fd2 （stdin,stdout,stderr)
如：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
[chengmo@centos5 shell]$ cat>teststdin
test
#ctrl+D
#cat從/dev/stdin獲得數據，然后將標準輸出，輸入的到teststdin文件
[chengmo@centos5 shell]$ cat teststdin
test
[chengmo@centos5 shell]$ cat>teststdin
test
#ctrl+D
#不指定輸入，默認輸入設備就是/dev/stdinn
/dev/stdin指的就是鍵盤設備
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
[chengmo@centos5 shell]$ cat test.sh >/dev/stdout |grep 'echo'
echo "very good!";
echo "good!";
echo "pass!";
echo "no pass!"
#/dev/stdout指向就是標準輸出，因此重定向給它的數據，最終發送到屏幕上（fd1)
[chengmo@centos5 shell]$ cat test.sh? |grep 'echo'??????????
echo "very good!";
echo "good!";
echo "pass!";
echo "no pass!";
[chengmo@centos5 shell]$ cat test.sh >/dev/stderr |grep 'echo'?
#!/bin/sh
scores=40;
if [[ $scores -gt 90 ]]; then
echo "very good!";
elif [[ $scores -gt 80 ]]; then
echo "good!";
elif [[ $scores -gt 60 ]]; then
echo "pass!";
else
echo "no pass!";
fi;
#/dev/stderr 指是錯誤輸出，默認也是輸出到屏幕上面，但是它的內容不能通過管道傳遞給grep，管道只能傳遞標準輸出
/dev/null設備
是個黑洞設備,它丟棄一切寫入其中數據，空設備通常被用于丟棄不需要的輸出流。記得當年用windows時候，有個類似的設備：NUL ，跟這個功能一樣。任何寫入該設備數據都會被丟棄掉。從這個里面讀取數據返回是空。將一些不用內容經常發送給這個設備,丟棄不需要的數據。
如：
1
2
3
4
[chengmo@centos5 shell]$ cat /dev/null
[chengmo@centos5 shell]$ cat test.sh >/dev/null
#讀該設備為空，寫入該設備數據都丟棄了
/dev/zero設備
在類UNIX 操作系統中, /dev/zero 是一個特殊的文件，當你讀它的時候，它會提供無限的空字符(NULL, ASCII NUL, 0×00)。其中的一個典型用法是用它提供的字符流來覆蓋信息，另一個常見用法是產生一個特定大小的空白文件。
如：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
[chengmo@centos5 shell]$ dd if=/dev/zero of=testzero count=1024 bs=1024
1024+0 records in
1024+0 records out
1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.0107194 seconds, 97.8 MB/s
#創建一個大小為1M文件，該文件一個塊是1024字節，一共是1024塊（剛好1M)，用/dev/zero文件內容填充它。輸出創建到：testzero文件
[chengmo@centos5 shell]$dd if=/dev/zero of=/dev/磁盤分區
#這個命令一定不要隨便用，有點象windows里面的粉碎文件工具。不過它是用x00填充整個分區。這樣做數據是不可以恢復的了。
[chengmo@centos5 shell]$cat /dev/zero>testinputzero
#這個命令也不能隨便使用咯，/dev/zero設備一個特效是，如果你讀取的話，是一個死循環會輸出無窮的\x00，這樣你將創建一個用\x00填充的文件。如果你沒有限制該用戶磁盤配額。它將耗盡整個磁盤空間。
在linux資源配額限制里面，如果沒有現在普通用戶的磁盤空間利用，或內存使用。一個普通用戶就可以通過上面方法一會就塞滿整個磁盤。也可以通過while(true) {fork……}類程序，啟動無限線程，耗盡整個系統內存。
/dev/full設備
類Unix系統中，/dev/full（常滿設備）是一個特殊設備文件，總是在向其寫入時返回設備無剩余空間（錯誤碼為ENOSPC），讀取時則與/dev/zero相似，返回無限的空字符(NULL, ASCII NUL, 0×00)。這個設備通常被用來測試程序在遇到磁盤無剩余空間錯誤時的行為。
如：
1
2
3
4
5
[chengmo@centos5 shell]$ echo 'chengmo' >/dev/full
-bash: echo: write error: 設備上沒有空間
[chengmo@centos5 shell]$ echo $?
1
#命令執行返回錯誤
/dev/random[urandom]
在類UNIX操作系統中，/dev/random是一個特殊的設備文件，可以用作隨機數發生器或偽隨機數發生器。它允許程序訪問來自設備驅動程序或其它來源的背景噪聲。常用作隨機數發生器。具體參考：linux shell實現隨機數多種方法（date,random,uuid)
/dev/fd
記錄用戶打開的文件描述符
[chengmo@centos5 shell]$ ls /dev/fd/
0 1 2 3
詳細參考：
linux shell數據重定向（輸入重定向與輸出重定向）詳細分析 文件描述符介紹。
/dev/tcp[udp]/host/port
讀取該類形式設備，將會創建一個連接host主機port端口的tcp[upd]連接。打開一個socket通訊接口。
詳細使用可以參考：
linux shell 腳本實現tcp/upd協議通訊（重定向應用）
/dev/loop
在類UNIX操作系統中，Loop設備 可以把loop 文件，作為塊設備掛載使用。
如：
[chengmo@centos5 shell]$mount -o loop example.img /home/chengmo/img
#將img鏡像文件掛載到/home/chengmo/img目錄下面，有了這個設備，我們不需要通過虛擬光驅就可以讀虛擬磁盤格式的文件。
說了很多linux 特殊設備，其它象cpu,內存，磁盤，網絡，鍵盤，終端設備。跟我們windows里面常見差不多。有什么問題，歡迎交流！
?
工商網監
評論