리눅스 디바이스 드라이버 | 장치 파일(Device File) | /dev 디렉토리

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리눅스는 모든 것을 파일로 관리합니다. 리눅스에는 장치 파일(Device File)은 여러 프로그램에서 시스템에 설치된 하드웨어에 접근할 수 있게 하는 파일입니다. 디바이스를 구동하기 위해 리눅스 디바이스 드라이버가 필수 요구 사항입니다.

리눅스 시스템이 마우스 장치 파일을 참조해서 마우스의 조작을 하게 하거나 프린트의 출력 등을 담당하는 것을 생각할 수 있으며, 주로 스토리지를 마운트 하는데 많이 사용된다고 할 수 있습니다.

리눅스 파일 시스템

✅ 리눅스 장치 파일 | /dev 디렉토리

🔝 리눅스 디렉토리 구조

장치 파일은 /dev 디렉토리에 위치하며 주요 장치 파일의 종류는 다음과 같습니다.

장치 파일 종류설명
/dev/input/mice마우스
/dev/sro0, /dev/sr1CD 드라이브 0은 첫번째, 1은 두번째
/dev/sda /dev/sdbSATA 접속 장치: 하드 디스크 SSD, 플래시 메모리 등.
/dev/xvda1 /dev/xvda1 AWS와 같은 클라우드(EC2 인스턴스 등)의 스토리지
/dev/usb/xxx/xxxUSB 장치. xxx는 USB 장치의 번호
/dev/tty가상 터미널
/dev/null아무 것도 표시하지 않은 장치 파일로 출력 내용을 없앨 때 리다이렉트(>)로 사용
리눅스 디렉토리 구조

✅ 리눅스 디바이스 드라이버(Device Driver)

리눅스에서 각종 마우스, 키보드, 스토리지, 프린터 등의 장치(Device)를 구동하기 위해 디바이스 드라이버가 필수적으로 요구됩니다. 디바이스 드라이버는 장치 파일을 추상화 시켜 사용자 프로그램이 인터페이스를 통해 디바이스에 접근할 수 있도록 해 주는 프로그램입니다.

워드프레스 작업

1. 사용자 관점에서 디바이스 드라이버

  • 사용자는 디바이스 자체에 대한 정보를 알 필요 없음
  • 디바이스는 하나의 파일로 인식
  • 파일에 대한 접근을 통해 Real Device에 접근 가능
리눅스 디바이스 드라이버 기본 구조

2. 리눅스에서 디바이스

  • 리눅스에서 디바이스는 특별한 파일로 취급되고 엑세스가 가능함.
  • 각각의 디바이스는 Major Number 와 Minor number를 소유.
    • Major number : 커널에서 디바이스 장치 구분
    • Minor number : 같은 종류의 디바이스들을 구분 
ll -a
리눅스 디바이스의 Major 및 Number

✅ 리눅스 디바이스 드라이버의 구조와 종류

리눅스 디바이스 드라이버 종류와 구조

1. Character Device

캐릭터 디바이스는 스트림 데이터를 캐릭터(문자) 단위로 처리하는 디바이스를 나타냅니다. 일반적으로 터미널, 키보드, 마우스 등이 캐릭터 디바이스에 해당합니다. 이러한 디바이스는 데이터를 한 번에 하나의 문자 또는 바이트씩 처리하며, 데이터의 흐름은 순차적입니다.

  • 특징
  • 버퍼와 캐시를 사용하지 않음.
  • 터미널, 키보드, 사운드 카드, 프린터 등
Character Device
Character Device File

2. Block Device

  • 특징
  • random access 가능
  • 버퍼 및 캐쉬 사용
  • 파일 시스템에 Mount 되어 관리됨
  • 하드디스크, SSD, RAM, CD-ROM
Block Device File
Block Device File

3. Network Device

대응하는 장치 파일이 없으며, 네트워크 통신을 통해 패킷을 송수신 할 수 있는 장치입니다.

  • 특징
  • 응용 프로그램과의 통신은 표준 파일 시스템 호출 대신 Socket 또는 Bind와 같은 시스템 호출
  • 이더넷, PPP 등

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