設備文件系統

在微軟的MS-DOS、OS-2和Windows等操作系統中，也有專門的設備文件。它們允許應用程序使用設備驅動程序，通過標準輸入輸出系統調用與驅動程序交互，從而簡化了許多任務，也帶來了於設備特性、功能無關的用户級I/O。

設備文件通常為周邊設備提供簡單的接口，如打印機。它也可訪問這些設備的特定資源，如硬盤分區。它還可以訪問沒有連接到任何真實設備的系統資源，如數據接受器和隨機數生成器。

在類Unix操作系統中包含兩類設備節點，分別為字符文件與塊文件。它們的區別是操作系統和硬件如何向它們讀寫數據。它們合稱為設備特定文件，與之對應的是命名管道，它既不連接到任何設備，也不是一個文件。

MS-DOS的設備文件借鑑了Unix的特殊文件的概念。MS-DOS的早期版本並不支持文件目錄層次，設備文件的文件名被設定為保留字以區分普通文件，新文件或新目錄不能夠使用這些設備文件的文件名。

在支持chroot進程獨立的Unix系統（例如Solaris Containers）中，每個chroot環境中常規情況下都需要一個獨立的/dev,它們的掛載點在主機的文件系統中各種地方顯示。通過限制設備節點只能放入/dev內的chroot實例中，chroot環境可以強制實行硬件隔離（比Unix的文件系統權限還要嚴格的一種訪問控制，禁可以止特定應用程序訪問或命名硬件）。

MS-DOS通過開放設備文件的形式保證了設備包含性，應用程序嘗試訪問正在被使用的設備時會無法訪問設備節點。Unix與Linux在併發控制上採取了多種設備驅動程序的原理。 ^[1] 

本質上講，設備節點對應於操作系統分配的資源。Unix通過存放於節點結構中的主設備號和從設備號來識別這些資源。在各種操作系統和系統平台上，這些數都是被唯一分配的。通常，主數用於指定驅動程序，而次數用於指定驅動程序控制的某一特定設備（驅動程序可能控制多個設備），在這種情況下，系統可能把次數作為參數傳給驅動程序。

計算機就像對待普通文件那樣，用標準系統調用訪問設備節點。根據硬件的接口類型和操作系統處理輸入輸出的方式，設備文件可以分成兩類。 ^[1] 

字符設備是指每次與系統傳輸1個字符的設備。這些設備節點通常為傳真、虛擬終端和串口調制解調器之類設備提供流通信服務，它通常不支持隨機存取數據。

字符設備在實現時，大多不使用緩存器。系統直接從設備讀取/寫入每一個字符。 ^[1] 

塊設備是指與系統間用塊的方式移動數據的設備。這些設備節點通常代表可尋址設備，如硬盤、CD-ROM和內存區域。

塊設備通常支持隨機存取和尋址，並使用緩存器。操作系統為輸入輸出分配了緩存以存儲一塊數據。當程序向設備發送了讀取或者寫入數據的請求時，系統把數據中的每一個字符存儲在適當的緩存中。當緩存被填滿時，會採取適當的操作（把數據傳走），而後系統清空緩存。 ^[1] 

在類Unix操作系統中，設備節點並不一定要對應物理設備。沒有這種對應關係的設備是偽設備。操作系統運用了它們提供的多種功能。部分經常使用到的偽設備包括：

節點是由mknod系統調用創建的。在命令行中，有同名的程序來創建節點。rename和unlink系統調用可以用於移動和刪除節點，相應的命令是mv和rm。在使用cp命令時加上-R或-a參數，可以創建一個與原設備節點具有同樣屬性的節點。 ^[1] 

在基於Linux的系統中，設備節點一般在/dev下，通常使用如下的前綴：

大部分設備的前綴名後面跟隨一個數字，它唯一指定某一設備。硬盤驅動器的前綴名後面跟隨一個字母和一個數字，字母用於指明設備，而數字用於指明分區。因此，/dev/sda3指定了硬盤上的一個分區，/dev/pts/14指定了一個網絡終端會話。

一些Linux發行版用SCSI層訪問所有固定硬盤，因此雖然一塊硬盤可能並不是SCSI硬盤，但仍可以通過sd設備訪問它。 ^[1]