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linux 字符設備有：1、鼠標，是計算機的一種外接輸入設備，也是計算機顯示系統縱橫坐標定位的指示器；2、鍵盤，是用于操作計算機設備運行的一種指令和數據輸入裝置；3、串行端口終端，使用計算機串行端口連接的終端設備；4、控制終端；5、控制臺等。

本教程操作環境：linux5.9.8 系統、Dell G3 電腦。

Linux 系統為了管理方便，將設備分成三種基本類型：

字符設備

塊設備

網絡設備

它們均以一個文件節點形式顯示在文件系統的 /dev 目錄下(crw–w—- 1 root tty 4，0 7 月 11 09:11 tty0 其中 c 代表字符設備類型)。

linux 字符設備

字符設備是指設備無需緩沖即可直接進行讀寫的設備，如鼠標，鍵盤，串口設備、調制解調器等，它與塊設備的區別在于是字符操作的基本單位是字節。

字符設備的分類

字符設備主要包括控制終端設備和串行終端設備，例如控制臺和鍵盤。依據功能和硬件上的差別，字符終端設備有如下分類:

串行端口終端(/dev/ttSn)：使用計算機串行端口連接的終端設備，串行設備數據傳輸方式為同一字符 8 個 bit 單線傳輸，在命令行輸入 echo hello world /dev/ttyS0 可將輸入寫入到對應設備。

偽終端(/dev/ttyp，/dev/ptyp): 對應底層不存在真實的硬件設備，用于為其他程序提供終端式樣的接口，如網絡登陸主機時網絡服務器和 shell 程序之間的終端接口。

控制終端(/dev/tty)：主設備號為 5，進程控制終端，與進程相關聯，如登陸 shell 進程使用的就是終端 /dev/tty。

控制臺(/dev/ttyn，/dev/consol): 計算機輸入輸出的顯示器，當控制臺登陸時，使用的就是 tty1，而 ubuntu 圖形界面使用的 tty7。

其他類型：現行的 linux 針對許多不同的設備建有許多其他種類的設備特殊文件，如 ISIDIN 設備的 /dev/ttyIn 設備。

下面為字符設備結構示意圖

字符設備的性質及特點

字符設備屬于設備文件系統的一種，相當于底層硬件向上層提供的邏輯設備文件，宛如將一個數據端口 (數據寄存器) 與一個文件對接起來，設備驅動程序直接對文件操作，于是便直接對端口進行了讀寫操作。同樣作為文件，字符設備驅動也必須實現文件的基本的操作 open()，close()，write()，read()等，當然終端重定向操作也是支持的。

字符設備文件文件的讀寫是以單個字節為單位的，不需要設立硬件緩沖區。設備像訪問字節流一樣被操作系統訪問。字節流就像在硬件端口和文件系統搭建起了一個傳送管道，字節逐個通過管道傳輸并呈現給讀寫雙方。這個流特性在驅動程序中是以緩沖隊列來實現的。例如: 控制臺的結構體中的讀寫緩沖隊列

struct tty_struct {
struct termios termios;
int pgrp;
int stopped;
void (*write)(struct tty_struct * tty);
struct tty_queue read_q; // 讀隊列
struct tty_queue write_q; // 寫隊列
struct tty_queue secondary; //tty 輔助隊列(存放規格化后的字符)
};

字符設備由字符設備號標識。字符設備號由主設備號和次設備號構成，例如 /dev/ttyS0 的設備號為(4，64); 主設備號標識設備對應驅動程序，內核通過主設備號將設備和驅動程序一一對應起來，次設備號由驅動程序使用，用于驅動程序內部區分設備細節差別使用的代碼，內核其他部分不使用它。

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