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在 Linux 中，所有的設備都是一個檔案，每個檔案都有自己特殊的編號和型態，我們可以在 /dev 中找到目前系統所有的 device ，這些 device 不一定是實際存在的硬體，也有可能是以虛擬的方式掛載上去的。例如，如果想要了解目前系統中總共有多少的 SATA 硬碟以及分割區，可以在終端機下鍵入：

ls -l /dev/sd*

作者／陳俊宏
www.jollen.org

I/O 存取的觀念

I/O device必須透過I/O port來存取與控制，每個I/O port都會被指定一個memory address，稱為I/O port address（或port address），此即所謂的memory mapped I/O。

memory mapped I/O的意義為，我們可以透過I/O port被指定的memory address來存取I/O device，如此可將複雜的I/O device存取變成簡單的memory存取，也不需要使用 assembly 來存取 I/O device。

Memory-mapped I/O的觀念是將I/O port或I/O memory “mapping” 到 memory address上，此位址稱為I/O port address。採用memory-mapped I/O觀念的主要好處是可以將I/O device的存取變成記憶體存取。因此，對使用者而言，存取I/O裝置就會變成跟CPU的記憶體存取一樣。

RISC 架構的處理器，在 system design 方面，也都採取 memory-mapped I/O (I/O memory) 的觀念。

Linux I/O Port 存取介面

在 x86 平臺上，I/O port與I/O memory可以看成是一樣的東西。但在學習Linux驅動程式實作時，則是要把二者清楚的分開來。若是要存取I/O port，Linux提供以下的I/O port存取介面：

˙ unsigned inb(unsigned port);

打開電腦主機電源時主機板上的BIOS就開始測試電腦硬體及周邊設備，此時螢幕
左上角處將會看到RAM  數字從 0開始累加直至主機板上DRAM的數目為止，之後
你會聽到硬碟測試的聲音，且硬碟指示燈亮一下表示硬碟測試沒有問題，接下來
依序載入MBR(主開機程式)、DBR(DOS啟動記錄)、IO.SYS、MSDOS.SYS、
CONFIG.SYS、COMMAND.COM、AUTOEXEC.BAT等，待螢幕出現C:>或A:>時
即表示開機 成功。以圖式如下。

┌────┐  ┌────┐  ┌────┐
│POWER ON├→│BIOS測試├→│載入 MBR├→
└────┘  └────┘  └────┘

什麼是 Device File

Device files 是 UNIX 系統的獨特觀念，在 UNIX 系統底下我們把外部的周邊裝置均視為一個檔案，並透過此檔案與實體硬體溝通，這樣的檔案就叫做 device files，或 special files。

可以去 /dev目錄下觀察

ls -l /dev

major number 為 1 為 null 虛擬裝置

Major number 主裝置

Minor number 代表裝置上的子裝置

System call 是 user application 與 Linux device driver 的溝通介面。

User application 透過呼叫 system call 來「叫起」driver 的 task，user application 要呼叫 system call 必須呼叫 GNU C 所提供的「wrapper function」，每個 system call 都會對應到 driver 內的一個 task，此 task 即是 file_operation 函數指標所指的函數。

Linux 驅動程式與 user application 間的溝通方式是透過 system call，實際上 user application 是以 device file 與裝置驅動程式溝通。要達成此目的，驅動程式必須建構在此「file」之上，因此 Linux 驅動程式必須透過 VFS（virtual file system）層來實作 system call。

一個簡單的範例

點此 看device file的介紹

/dev目錄下的檔案稱為device file，是 user application 用來與硬體裝置溝通的介面。以下是一個簡單的範例：

智慧型手機作業系統包括有Symbian OS、BlackBerry OS、Windows Mobile、Linux、Palm webOS、iOS與Android。

其中Symbian OS與BlackBerry OS分別來自於通訊產業當中的巨擘NOKIA與RIM。

而Windows Mobile(已改名為Windows Phone)、iOS、Linux與Palm webOS則分別源於資訊產業當中的重量級公司微軟、

蘋果、Linux(非營利組織)與Palm。

很多朋友都用vmware來測試不同的系統，我結合自己的經驗談一下對網絡設置的理解，不對的地方請指正。

　　bridge：

　　這種方式最簡單，直接將虛擬網卡橋接到一個物理網卡上面，和linux下一個網卡 綁定兩個不同地址類似，實際上是將網卡設置為混雜模式，從而達到偵聽多個IP的能力。

在此種模式下，虛擬機內部的網卡（例如linux下的eth0)直接連到了物理網卡所在的網絡上，可以想像為虛擬機和host機處於對等的地位，在網絡關係上是平等的，沒有誰在誰後面的問題。

　　使用這種方式很簡單，前提是你可以得到1個以上的地址。對於想進行種種網絡實驗的朋友 不太適合，因為你無法對虛擬機的網絡進行控制，它直接出去了。

　　nat方式：

　　這種方式下host內部出現了一個虛擬的網卡vmnet8（默認情況下），如果你有過 做nat服務器的經驗，這裡的vmnet8就相當於連接到內網的網卡，而虛擬機本身則相當於運 行在內網上的機器，虛擬機內的網卡（eth0）則獨立於vmnet8。

　　你會發現在這種方式下，vmware自帶的dhcp會默認地加載到vmnet8界面上，這樣虛擬機就可以使用dhcp服務。更為重要的是，vmware自帶了nat服務，提供了從vmnet8到外網的地址轉 換，所以這種情況是一個實實在在的nat服務器在運行，只不過是供虛擬機用的。

　　很顯然，如果你只有一個外網地址，此種方式很合適。