理解:linux中一切设备皆是文件

  • 比如，标准输入和标准输出就是文件，由于输入输出绑定物理对象(如键盘)的不同，它们是链接文件。
    /dev/stdin是软链接文件，目的是通过 “动态指向” 适配不同场景的实际输入设备（终端、文件、管道等），让应用程序无需修改代码即可灵活读写。

设备对应文件

Linux 将所有硬件设备（如键盘、硬盘、网卡、打印机等）都对应到/dev目录下的一个 “设备文件”。例如：

  • 键盘对应/dev/input/event0（字符设备）；
  • 硬盘对应/dev/sda（块设备）；
  • 网卡没有直接的设备文件，但通过网络接口（如eth0）抽象。

这些设备文件不是 “存储数据的文件”，而是内核与硬件交互的 “接口”。

设备操作通过 “文件 API” 统一实现

在 Linux 中，操作设备和操作普通文件使用完全相同的函数（如open()、read()、write()、close()）。例如：

  • 读键盘输入，相当于open("/dev/input/event0")后read()；
  • 写数据到硬盘，相当于open("/dev/sda")后write()。

这种统一接口让程序员无需关心硬件细节（比如键盘和硬盘的物理原理不同），只需掌握文件操作逻辑即可控制设备，极大简化了编程。

设备文件通过 “主 / 次设备号” 标识硬件

设备文件本身不存储数据，而是通过 “主设备号” 和 “次设备号” 关联到内核中的设备驱动：

  • 主设备号：标识设备类型（如硬盘的主设备号是 8，终端是 4）；
  • 次设备号：标识同类型中的具体设备（如/dev/sda1的次设备号是 1，/dev/sda2是 2）。

内核通过主设备号找到对应的驱动程序，再通过次设备号定位具体设备，完成硬件交互。