Linux字符设备驱动程序的关键数据结构是哪个?

封面图 • 2026-03-24 • Linux

在 Linux 字符设备驱动程序中，**关键的数据结构是 `struct cdev`**。

### 详细说明：

#### 1. **`struct cdev`**
- 定义在头文件 `<linux/cdev.h>` 中。
- 它是字符设备的核心数据结构，用于表示一个字符设备。
- 每个字符设备驱动程序通常会定义一个 `struct cdev` 类型的变量，用来注册到内核中。

#### 2. **结构体定义（简化版）：**

```c
struct cdev {
    struct kobject kobj;
    struct module *owner;
    const struct file_operations *ops; // 指向文件操作函数集
    dev_t dev;                         // 设备号
    unsigned int count;                // 该设备对应的次设备号数量
};
```

#### 3. **主要成员说明：**
- `ops`: 指向 `file_operations` 结构体，包含设备的打开、读、写、ioctl 等操作函数。
- `dev`: 设备号（主设备号 + 次设备号）。
- `owner`: 指向模块的指针，用于内核模块的引用计数。

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### 4. **使用流程示例：**

```c
struct cdev my_cdev;

// 初始化 cdev
cdev_init(&my_cdev, &fops);

// 注册设备
cdev_add(&my_cdev, dev_num, 1);
```

其中：
- `dev_num` 是通过 `alloc_chrdev_region()` 或 `register_chrdev()` 分配的设备号。
- `fops` 是一个 `file_operations` 结构体，定义了设备的操作函数。

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### 5. **相关函数：**
- `cdev_init()`: 初始化 `struct cdev`。
- `cdev_add()`: 将字符设备注册到内核。
- `cdev_del()`: 从内核中注销字符设备。

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### 总结：