Linux 中有哪几种设备?

封面图 • 2025-12-11 • Linux

在 Linux 系统中，设备可以分为以下几种类型：

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### 一、**按设备类型分类**

#### 1. **字符设备（Character Devices）**
- 以字节流方式传输数据。
- 没有缓冲区，直接读写。
- 通常用于串行设备（如键盘、鼠标、串口等）。
- 设备文件一般位于 `/dev/` 目录下，例如：
  - `/dev/tty`（终端）
  - `/dev/null`（空设备）
  - `/dev/ptyp0`（伪终端）

#### 2. **块设备（Block Devices）**
- 以固定大小的块（如 512 字节、4KB）进行读写。
- 通常用于磁盘、SSD、U盘等存储设备。
- 支持随机访问。
- 设备文件例如：
  - `/dev/sda`（硬盘）
  - `/dev/mmcblk0`（SD 卡）
  - `/dev/loop0`（回环设备）

#### 3. **网络设备（Network Devices）**
- 用于网络通信，不通过 `/dev/` 目录，而是通过 `ifconfig` 或 `ip` 命令查看。
- 例如：
  - `eth0`（以太网接口）
  - `wlan0`（无线网卡）
  - `lo`（本地回环接口）

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### 二、**按设备是否可热插拔分类**

#### 1. **固定设备（Fixed Devices）**
- 不支持热插拔，通常在系统启动时就存在。
- 例如：主板上的硬盘控制器。

#### 2. **可热插拔设备（Hot-pluggable Devices）**
- 支持热插拔，如 USB 设备、PCIe 设备等。
- 例如：U盘、USB 鼠标、外置硬盘等。

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### 三、**按设备驱动模型分类**

#### 1. **字符设备驱动（Char Driver）**
- 用于实现字符设备的驱动程序。
- 通常使用 `cdev_add()` 注册设备。

#### 2. **块设备驱动（Block Driver）**
- 用于实现块设备的驱动程序。
- 通常涉及 `struct block_device` 和 `request_queue`。

#### 3. **网络设备驱动（Net Device Driver）**
- 用于实现网络设备的驱动程序。
- 通常注册为 `struct net_device`。

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### 四、**特殊设备类型**

#### 1. **虚拟设备（Virtual Devices）**
- 虚拟化技术中使用的设备，如：
  - `/dev/kmem`、`/dev/mem`
  - `/dev/urandom`、`/dev/random`（随机数生成器）
  - `/dev/console`（控制台）

#### 2. **伪终端（Pseudo Terminal）**
- 用于模拟终端，常用于 SSH、终端模拟器等。
- 例如：`/dev/pts/*`（伪终端从设备）

#### 3. **回环设备（Loopback Device）**
- 用于将文件作为块设备挂载。
- 例如：`/dev/loop0`

#### 4. **RAM Disk（RAMFS）**
- 使用内存作为磁盘，速度快但断电后数据丢失。
- 例如：`/dev/ram0`

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### 五、**按设备节点类型分类**

Linux 中的设备节点（即 `/dev` 下的文件）可以是：
- **普通文件**（如 `/dev/null`）
- **字符设备文件**（如 `/dev/ttyS0`）
- **块设备文件**（如 `/dev/sda`）
- **管道文件**（FIFO）
- **套接字文件**（Socket）

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### 六、**按设备管理方式分类**

#### 1. **静态设备（Static Devices）**
- 在系统启动时由内核或 initramfs 创建。
- 例如：`/dev/null`、`/dev/zero`

#### 2. **动态设备（Dynamic Devices）**
- 由 `udev` 或 `systemd` 动态创建。
- 例如：插入 USB 设备后，会自动创建 `/dev/sdb` 等设备节点。

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### 总结

| 类型 | 说明 |
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| 字符设备 | 以字节流方式读写 |
| 块设备 | 以块方式读写，支持随机访问 |
| 网络设备 | 用于网络通信 |
| 虚拟设备 | 如 `/dev/null`、`/dev/random` |
| 伪终端 | 用于模拟终端 |
| 回环设备 | 将文件当作磁盘使用 |