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在Linux操作系统中，设备节点（Device Node）是用户空间与硬件设备交互的核心机制。它通过文件系统的抽象形式，将物理设备（如磁盘、USB设备）和虚拟设备（如随机数生成器）映射为特殊的文件，使应用程序能够以标准文件I/O操作（如read/write）控制硬件。
设备节点位于/dev目录下，分为两大类型：
| 类型 | 数据单位 | 典型设备 | 访问特性 |
|---|---|---|---|
| 字符设备（Char Device） | 字节流 | /dev/tty（终端）、/dev/null | 支持随机访问，无缓存 |
| 块设备（Block Device） | 数据块 | /dev/sda（磁盘）、/dev/nvme0n1 | 需缓冲区，支持随机存取 |
每个设备节点绑定唯一的设备号（Device Number），包含两部分：
| 组成部分 | 功能说明 | 示例值 |
|---|---|---|
| 主设备号（Major） | 标识设备驱动类型 | 8（SCSI磁盘驱动） |
| 次设备号（Minor） | 区分同驱动的不同设备 | 0（第一块硬盘） |
通过ls -l /dev/sda可查看设备号：
brw-rw---- 1 root disk 8, 0 Jan 1 10:00 /dev/sda
其中8为主设备号，0为次设备号
Linux提供两种创建设备节点的途径：
| 方法 | 命令/工具 | 特点 |
|---|---|---|
| 手动创建 | mknod /dev/mydev c 240 0 | 静态创建，需root权限 |
| 自动创建 | udev守护进程 | 动态响应硬件事件 |
现代Linux系统通过udev实现设备节点的自动化管理：
理解设备节点对系统操作至关重要：
| 场景 | 操作示例 | 设备节点 |
|---|---|---|
| 磁盘备份 | dd if=/dev/sda1 of=disk.img | /dev/sda1 |
| 终端控制 | echo "test" > /dev/ttyS0 | /dev/ttyS0 |
| 数据黑洞 | cat logfile > /dev/null | /dev/null |
设备节点作为Linux一切皆文件哲学的关键实践，打通了用户程序与硬件驱动的通信桥梁。结合VFS（虚拟文件系统）的抽象层，使得开发者无需关心底层硬件差异，只需通过统一的文件接口即可操作各类设备。随着devtmpfs和udev技术的发展，现代Linux的设备管理实现了更高的灵活性和自动化水平。
