字符设备、块设备、网络设备_属于字符设备有哪些-程序员宅基地

字符设备、块设备、网络设备

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设备模型

设备驱动的代码量占内核程序的50%

设备模型的意义：
为了降低设备多样性带来的Linux驱动开发的复杂度，以及设备热拔插处理、电源管理等，Linux内核提出了设备模型（也称作Driver Model）的概念。设备模型将硬件设备归纳、分类，然后抽象出一套标准的数据结构和接口。驱动的开发，就简化为对内核所规定的数据结构的填充和实现。

因为硬件设备多种多样，使得设备驱动程序繁多，设备模型将硬件设备分类，抽象出一套标准的数据结构和接口。

一、字符设备

1.特点

一个字节一个字节读写的设备，
读取数据需要按照先后数据（顺序读取）
常见的字符设备有鼠标、键盘、串口、控制台和LED设备
每个字符设备在/dev目录下对应一个设备文件，linux用户程序通过设备文件（或称设备节点）来使用驱动程序操作字符设备。

2.上层应用如何调用底层驱动？

1.应用层的程序open(“/dev/xxx”,mode,flags)打开设备文件，进入内核中，即虚拟文件系统中。
2.VFS层的设备文件有对应的struct inode，其中包含该设备对应的设备号，设备类型，返回的设备的结构体。
3.在驱动层中，根据设备类型和设备号就可以找到对应的设备驱动的结构体，用i_cdev保存。该结构体中有很重要的一个操作函数接口file_operations。
4.在打开设备文件时，会分配一个struct file，将操作函数接口的地址保存在该结构体中。
5.VFS层向应用层返回一个fd，fd是和struct file相对应，这样，应用层可以通过fd调用操作函数，即通过驱动层调用硬件设备了。

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二、块设备

1.特点

数据以固定长度进行传输，比如512K
从设备的任意位置（可跳）读取，但实际上，块设备会读一定长度的内容，而只返回用户要求访问的内容，所以随机访问实际上还是读了全部内容。
块设备包括硬盘、磁盘、U盘和SD卡等
每个块设备在/dev目录下对应一个设备文件，linux用户程序通过设备文件（或称设备节点）来使用驱动程序操作块设备。
块设备可以容纳文件系统，比如磁盘

三、网络设备

1.特点

面向报文而不是面向流的，因此将网络接口映射到文件系统的节点比较困难
内核调用一套和数据包相关的函数，而不是read,write。
网络接口没有像字符设备和块设备一样的设备号，只有唯一的名字，如eth0,eth1
主要通过socket操作，打开通常用命令行，

2.关系

网络协议接口层：网络层，IP
网络设备接口层：将协议和各种网络驱动连接在一起，这一层提供一组通用函数供底层网络设备驱动使用。
网络驱动接口层：数据链路层，提供对物理层访问的设备驱动程序，这可以是各种介质，例如串口链路或以太网设备。包括LLC和MAC层
物理层：PHY层
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本文链接：https://blog.csdn.net/qq_27840681/article/details/77567094

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