字符设备是linux系统中应用最广泛的一类设备，它能够像字节流一样顺序访问，
通过直接传输来自用户进程的数据而不经过缓存。字符设备驱动的优点在于它不和硬
件相关，因为每台计算机都有内存。字符设备驱动只是操作某些内存，通过k」11alfoc进
行分配。任何人都可以编译和运行，而且可以将其移植到Linux支持的所有计算机平
台上。
  4.1Linux字符设备驱动结构
编写Linux字符设备去冬程序首先要熟悉三个结构体，即file_operations(文件
操作)、file(文件)、和inode(节点)。
4.1.1 file--operations结构体
file一perations为应用程序提供接口，是系统调用和驱动程序光澈的重要数据结构。
结构体中每一个成员都对应着一个系统调用。/dev目录下的设备文件和驱动程序的连
接就是通过file_operations结构体建立的。这个结构体的定义在内核源码的
kemel/linux/fs。h中。fil屯。peration结构中的每个成员都是指向函数的指针，指向驱动
中的函数，这些函数实现一个特别的操作，或者对于不支持的操作留置为NULL。当
指定为NuLL指针时内核确切的行为针对每个函数是不同的。structfil处operations是
一个字符设备把驱动的操作和设备号联系在一起的接口，是一系列指针的集合，每个
被打开的文件都对应于一系列的操作，这就是file一perations，用来执行一系列的系统
调用。
file_operations结构体中的成员函数是字符设备驱动程序设计的主体内容，这些函
数会在应用程序进行Linux的open、read、write、elose和ioetl等系统调用时最终被调
用。file_operations结构体在2.6版本内核中的定义如下:
 Struetfile_operations{
 stroCtmodule*owner;//拥有该结构的模块的指针，一般为 THISMODULES
 loff--t(*11Seek)(struetfile*，loff--t，int);//用来修改文件当前的读
写位置
  ssiZe_t(*read)(struetfile*，Char_user*，size_t，loff_t*);//
从设备中同步读取数据
 ssiZe_t(*aio_read)(struetkioeb*，ehar_user*，size_t，loff--t);
//初始化一个异步的读取操作
 ssizet(*write)(struetfile*，  eonsteharuser*，sizet，lofft);
//向设备发送数据
 ssize_t(*aio_write)(struetkioeb*， eonstehar_user*，size_t，loff_t);
//初始化一个异步的写入操作;
 int(*readdir)(Structfile*，void*，findir_t);_//仅用于读取目
录，对于设备文件，该字段为NULL
  unsignedint(*poll)(struetfile*， Struetpoll_table_struet*);//轮
询函数，判断目前是否可以进行非阻塞的读取或写入
 int(*ioetl)(struetinode*， struetfile*， unsignedint， unsignedlong);
//执行设备工/O控制命令
 long(*unloeked_ioetl)(struetfile*， unsignedint， unsignedlong);//
不使用BLK文件系统，将使用此函数代替 1octl
long(*eompat_i。 etl)(struetfile*， unsignedint， unsignedlong);//
在64位系统上
 int(*mmap)(struetinode*， struetfile*， Struetvm--area_struet*);//
用于请求将设备内存映射到进程地址空间
 int(*open)(struetinode*， struetfile*);//打开
 int(*flush)(struetfile*);
 int(*release)(struetinode*， Struetfile*);//关闭
 int(*syneh)(struetfile*， Struetdentry*， intdatasyne);//刷新等
待处理数据
 int(*aio_fsyne)(struetkioeb*， intdatasyne);//异步fsyne
int(*fasyne)(int， Struetfile*，int);//通知设备FASYNC标志位发
生变化
 int(*loek)(struetfile*，int， Struetfile_loek*);//用于实现文件锁
定，锁定是常规文件不可缺少的特性，但设备驱动程序几乎从来不会实现这个方法
 ssize_t(*ready)(struCtfile*，  eonststruetiovee*， unsignedlong，loff--t
*);
  Ssize_t(*writev)(Struetfile*，  eonststruetiovee*， unsignedlong，lof几t
*);//用来实现“分散/聚集”型的读写操作。应用程序有时需要进行涉及多个内
存区域的单次读或写操作，利用上面这些系统调用可完成这类工作，而不必强加额外
的数据拷贝操作。
 ssiZe_t(*sendfile)(struCtfile*，loff--t*，size_t，read_aetor_t，void
*);
 ssize_t(*sendpage)(struetfile*， struetpage*，int，size_t，loff--t
*，int);
  unsignedlong(*get_unmapped_area)(struetfile*， unsignedlong，unsigned
10ng， unsignedlong， unsignedlong);//进程地址空l间找到一个将底
层设备中的内存段映射的位置
int(*check_flags)(int);//允许模块检查传递给fcntl调用的标志