Linux驱动块设备之旅（linux块设备）

Linux驱动块设备之旅是在学习Linux内核的一种极其重要的方式，它能帮助的开发人员更好的了解Linux系统的结构以及实现。主要聚焦在学习内核中的设备驱动层次，以及如何构建驱动实现设备抽象。本文将会介绍 Linux 驱动设备之旅的一些基本概念，展示开发人员如何在 Linux 中实现设备驱动。

Linux系统和其他编程学习一样，也需要先掌握基础概念，深入的理解概念和执行机制，才能实现设备驱动，所以在学习 Linux 内核时最重要的一步就是了解Linux的系统设备驱动的基本概念。Linux驱动的表示的基本概念就是字符设备驱动和块设备驱动，字符设备包括串口、键盘、鼠标等；而块设备则包括磁盘、SSD、Optical drive等。

与字符设备不同，块设备在硬件上使用相对复杂的介质，从使用高精度的控制系统到使用固态电路，以及主板上的硬件和外设等，都是用于驱动块设备的。因此，学习 Linux 内核中的块设备驱动时，需要对硬件技术有一定的了解才行。

块设备的开发也分为三个不同的层次——物理层、驱动层和用户层。首先，物理层就是在硬件层上，它是硬件工作所必需的，包括子系统的状态、控制及其他一些基础的指令，这些操作都是基于电气的信号来完成的。其次，驱动层就是内核正式绑定到硬件上，设备驱动通常以模块形式存在，它负责管理硬件资源，将应用程序以及硬件绑定并实现操作，它是一种独立的模块，可以被加载与卸载，也是用户层访问应用程序的唯一通道。最后是用户层，它属于应用层，用户层宏观上就是在应用层，通过 C 语言编写的函数和运行库函数来实现，用户层程序可以利用块设备抽象出来的操作接口来操作硬件，但是请记住，用户层在任何情况下都不能直接操作硬件设备，必须通过驱动层来完成，只有这样才能确保程序性能以及系统安全。

因此，在学习 Linux 内核的块设备驱动时，上述层次是非常重要的概念，它是开发人员学习 Linux 内核的一个基本的步骤，也是理解 Linux 的系统结构的非常重要的基础。

Linux 驱动块设备之旅不仅可以帮助开发人员更好的了解 Linux，而且还有助于他们学习如何在 Linux 操作系统中实现设备驱动。通过对系统基础概念的学习，充分利用硬件资源，构建安全、高效的设备驱动，并在尽可能小的内核空间内实现丰富的应用，都是 Linux 内核开发程序员掌握的必备技能。