Linux上的设备（磁盘）类型

Linux 上的设备（device）

Linux 操作系统中，各种设备驱动（device driver）通过设备控制器（device controller）来管理各种设备（device），其关系如下图所示：

这些设备之中，

受同一个 device driver 管理的设备都有相同的 major number，这个数字可以看作设备的类别号码，被内核用于识别一类设备
受同一个 device driver 管理的同一类设备中的每一个设备都有不同的 minor number，这个数字可以看作设备编号，被设备驱动用来识别每个设备

major：主要的；重要的；大的；严重；
minor：较小的；次要的；副修；

设备驱动主要有三大类：

面向包的网络设备驱动（package oriented network device driver）
面向块的存储设备驱动（block oriented storage device driver），提供缓冲式（buffered）的设备访问。
面向字节的字符设备驱动（byte oriented char device driver），有时也称为裸设备（raw devices），提供非缓冲的直接的设备访问（unbuffered direct access），比如串口设备，摄像头，声音设备等。

实际上，除了网络设备和存储设备以外的其它设备都是某种字符设备。
除此以外，还有一类设备，称为伪设备（pseudo device），它们是软件设备。Linux 上的 device 不一定要有硬件设备，比如 /dev/null, /dev/zero 等。

字符设备 和 块设备 的区别：

块设备只能以块为单位接受输入和返回输出，而字符设备则以字节为单位。大多数设备是字符设备，因为它们不需要缓冲而且不以固定块大小进行操作。
块设备对于 I/O 请求有对应的缓冲区，因此它们可以选择以什么顺序进行响应，字符设备无须缓冲且被直接读写。对于存储设备而言调读写的顺序作用巨大，因为在读写连续的扇区比分离的扇区更快。
字符设备只能被顺序读写，而块设备可以随机访问。虽然块设备可随机访问，但是对于磁盘这类机械设备而言，顺序地组织块设备的访问可以提高性能。

用户空间的各种应用是通过 device driver 来操作设备的：

如果再详细一些就是这样的：

图上可以看出：

网络设备驱动之上，分别有包调度器（packet scheduler），网络协议层（network protocols），NetFilter （防火墙）和 scoket 层，其中，网络设备驱动以 socket 作为应用层的接口
块设备驱动之上，分别有 I/O Scheduler，通用块层（generic block layer）和文件系统，其中，块设备驱动以设备文件（device file）作为应用层的接访问口
字符设备驱动之上，分别有 Line discipline 和 terminals，其中，terminals 作为和应用的访问接口。

Linux 系统中 一切皆文件。每个设备，在 /dev 目录中都有对一个设备文件（device file），比如 /dev/sda 表示第一个 SCSI/IDE 盘，/dev/vda 表示第一个 virtio 磁盘。应用程序通过访问这些设备文件像操作文件一样来访问这些设备，可以使用的接口包括：

int open(const char *path, int oflag, … )
int close(int fd);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbyte)
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbyte)
int ioctl(int d, int request, …)

在 Linux 系统上，设备驱动可以被动态加载和删除

lsmod - 列出当前已经被加载的模块
insmod <module_file> - insert/load 指定的模块文件
modprobe <module> - insert/load 指定的 module，以及所有依赖
rmmod <module> - remove/unload 指定的module

Linux 设备的 major 和 minor number

用 ls 获取

cd /dev
ls -l
[root@host-192-125-30-71 dev]# ls -l
总用量 0
crw-------  1 root root     10, 235 9月  18 2020 autofs
drwxr-xr-x  2 root root         200 12月 31 16:08 block

以 c 开头的一行表示该设备是一个字符设备，以 b 开头的行表示这是一个块设备。
10,235 这两个数字中，前面的 10 表示 major number，后面的 235 表示 minor number。

major 和 minor 值的设置

历史上，设备的 major number 采用的是注册制，各设备厂家在 http://www.lanana.org/ 中注册他们的设备所使用的 major number。从 http://www.lanana.org/docs/device-list/devices-2.6+.txt 中还可以看出来 linux 2.6 内核中所分配的静态 major numbers。

但是，现在，这个注册网站已经没有人维护了，取而代之的是动态分配制度。分配者是linux 内核的 udev 模块。它将保证在本系统中，<major number>：<minor number> 的组合是唯一的，而在这个范围之外，它不会保证其惟一性。一旦分配好了后，你就可以从 /proc/devices 文件中读出所分配的 major numbers，比如：

[root@root dev]# cat /proc/devices
Character devices:
  1 mem
  4 /dev/vc/0
  4 tty
  4 ttyS
  5 /dev/tty
  5 /dev/console
  5 /dev/ptmx

根据 major 和 minior numbers 识别磁盘类型

根据以下步骤来识别磁盘类型：

（1）使用 stat 命令获取设备文件的 major 和 minor numbers。注意结果是16进制。

cd /dev
stat -c %T /dev/vda #minor number
0

stat -c %T /dev/vdb
10

stat -c %T /dev/sda
0

stat -c %t /dev/vda #major number
fd

stat -c %t /dev/vdb
fd

stat -c %t /dev/sda

将16进制数字转化为10进制，并拼接字符串 /sys/dev/block/$decmajor:$minor/device/driver

/sys/dev/block/8:0/device/driver

调用 readlink -f 命令，获取 device driver

1 2	readlink -f /sys/dev/block/8:0/device/driver /sys/bus/scsi/drivers/sd

从输出可以看出 /dev/sda 是 sd 即 SCSI 类型的设备。

常见的命名：

fd：软驱
hd：IDE 磁盘
sd：SCSI 磁盘
tty：terminals
vd：virtio 磁盘

转载：

Linux 上的设备 （device）

Linux 设备的 major 和 minor number

用 ls 获取

major 和 minor 值的设置

根据 major 和 minior numbers 识别磁盘类型

Linux 上的设备（device）