Linux 的一個重要特點就是將所有的裝置都當做檔案進行處理，這一類特殊檔案就是裝置檔案，它們可以使用前面提到的檔案、I/O 相關函式進行操作，這樣就大大方便了對裝置的處理。它通常在/dev 下面存在一個對應的邏輯裝置節點，這個節點以檔案的形式存在。

Linux系統的裝置檔案分為三類：塊裝置檔案、字元裝置檔案和網路裝置檔案。

· 塊裝置檔案通常指一些需要以塊（如512 位元組）的方式寫入的裝置，如IDE 硬碟、SCSI硬碟、光碟機等。

· 字元型裝置檔案通常指可以直接讀寫，沒有緩衝區的裝置，如並口、虛擬控制檯等。

· 網路裝置檔案通常是指網路裝置訪問的BSD socket介面，如網絡卡等。

裝置號

裝置號是一個數字，它是裝置的標誌。就如前面所述，一個裝置檔案（也就是裝置節點）可以通過mknod命令來建立，其中指定了主裝置號和次裝置號。主裝置號表明某一類裝置，一般對應著確定的驅動程式；次裝置號一般是用於區分標明不同屬性，例如不同的使用方法，不同的位置，不同的操作等，它標誌著某個具體的物理裝置。高位元組為主裝置號和底位元組為次裝置號。例如，在系統中的塊裝置IDE 硬碟的主裝置號是3，而多個IDE 硬碟及其各個分割槽分別賦予次裝置號1、2、3……

驅動層次結構

Linux 下的裝置驅動程式是核心的一部分，執行在核心模式，也就是說裝置驅動程式為核心提供了一個I/O 介面，使用者使用這個介面實現對裝置的操作。下面顯示了典型的Linux 輸入/輸出系統中各層次結構和功能。

Linux裝置驅動程式包含中斷處理程式和裝置服務子程式兩部分。裝置服務子程式包含了所有與裝置操作相關的處理程式碼。它從面向使用者程序的裝置檔案系統中接受使用者命令，並對裝置控制器執行操作。這樣，裝置驅動程式遮蔽了裝置的特殊性，使使用者可以像對待檔案一樣操作裝置。

裝置控制器需要獲得系統服務時有兩種方式：查詢和中斷。因為Linux 下的裝置驅動程式是核心的一部分，在裝置查詢期間系統不能執行其他程式碼,查詢方式的工作效率比較低，所以只有少數裝置如軟盤驅動程式採取這種方式，大多裝置以中斷方式向裝置驅動程式發出輸入/輸出請求。

裝置驅動程式與外界的介面

每種型別的驅動程式，不管是字元裝置還是塊裝置都為核心提供相同的呼叫介面，因此核心能以相同的方式處理不同的裝置。Linux 為每種不同型別的裝置驅動程式維護相應的資料結構，以便定義統一的介面並實現驅動程式的可裝載性和動態性。Linux 裝置驅動程式與外界的介面可以分為如下三個部分。

· 驅動程式與作業系統核心的介面：這是通過資料結構file_operations（來完成的。

· 驅動程式與系統引導的介面：這部分利用驅動程式對裝置進行初始化。

· 驅動程式與裝置的介面：這部分描述了驅動程式如何與裝置進行互動，這與具體裝置密切相關。

裝置驅動程式的特點

綜上所述，Linux中的裝置驅動程式有如下特點。

（1）核心程式碼：裝置驅動程式是核心的一部分，如果驅動程式出錯，則可能導致系統崩潰。

（2）核心介面：裝置驅動程式必須為核心或者其子系統提供一個標準介面。比如，一個終端驅動程式必須為核心提供一個檔案I/O 介面；一個SCSI裝置驅動程式應該為SCSI子系統提供一個SCSI裝置介面，同時SCSI子系統也必須為核心提供檔案的I/O 介面及緩衝區。

（3）核心機制和服務：裝置驅動程式使用一些標準的核心服務，如記憶體分配等。

（4）可裝載：大多數的Linux 作業系統裝置驅動程式都可以在需要時裝載進核心，在不需要時從核心中解除安裝。

（5）可設定：Linux 作業系統裝置驅動程式可以整合為核心的一部分，並可以根據需要把其中的某一部分整合到核心中，這隻需要在系統編譯時進行相應的設定即可。

（6）動態性：在系統啟動且各個裝置驅動程式初始化後，驅動程式將維護其控制的裝置。如果該裝置驅動程式控制的裝置不存在也不影響系統的執行，那麼此時的裝置驅動程式只是多佔用了一點系統記憶體罷了。

字元裝置驅動編寫流程

在上一節中已經提到，裝置驅動程式可以使用模組的方式動態載入到核心中去。載入模組的方式與以往的應用程式開發有很大的不同。以往在開發應用程式時都有一個main函式作為程式的入口點，而在驅動開發時卻沒有main 函式，模組在呼叫insmod 命令時被載入，此時的入口點是init_module函式，通常在該函式中完成裝置的註冊。同樣，模組在呼叫rmmod函式時被解除安裝，此時的入口點是cleanup_module函式，在該函式中完成裝置的解除安裝。在裝置完成註冊載入之後，使用者的應用程式就可以對該裝置進行一定的操作，如read、write等，而驅動程式就是用於實現這些操作，在使用者應用程式呼叫相應入口函式時執行相關的操作，init_module入口點函式則不需要完成其他如read、write之類功能。