Linux中很多設備都是字符設備，使用ls -l查看/dev下的設備，前面帶c的都是字符設備。

字符設備的創建比較容易，而且有一套固定的模式，掌握了模式完全可以“套模板”。更多的精力應該花在業務邏輯的部分。

Linux的每個設備都有一個主設備號和次設備號，創建字符設備第一步就是給它分配設備號。如果是自己用，可以任意給定一個沒有用過的設備號，也可以讓系統自動分配。但是如果要發布給不同的人不同的機器使用，就不能隨便。推薦使用系統自動分配的方式。

下面代碼中根據有沒有給定設備號決定是指定還是自動分配設備號，dev變量里包含了主設備號和次設備號。MKDEV就是將兩個數字合成的。register_chrdev_region()函數注冊字符設備，alloc_chrdev_region()函數自動分配設備號。主設備號是關鍵，次設備號可以看成是該類設備的計數。通過MAJOR()可以得到主設備號。

字符設備一般會創建一個數據結構，里邊包含了cdev結構、設備數據和其他數據，可以根據自己實際需求添加。然后創建該結構的指針。

分配完設備號，接下來給字符設備數據結構分配存儲空間。

創建設備類

初始化字符設備、添加字符設備到內核和創建設備。

這里涉及到一個結構file_operations，這個結構里包含了文件操作函數列表，所有操作這個字符設備的動作函數地址都保存在這個結構里。

結構的定義在頭文件fs.h中，這個結構有很多內容，不過常用的就那么幾個。

如果沒遇到問題，到這里字符設備就創建成功了。如果失敗，就會goto到錯誤處理的地方，這里用goto是因為失敗后要把前面可能申請的資源釋放掉，而且有順序，這里一定要注意。

在exit函數中要有對應的注銷或釋放資源的操作，順序跟創建時相反，后創建的先釋放，先創建的后釋放。

下面要完成的工作就是實現file_operations結構中的函數。對于簡單的字符設備，最常見的操作是open、read、write、ioctl、release等。

open函數這里只是簡單的獲取了一下字符數據結構體的指針。container_of函數很有意思，可以根據結構成員的地址找到結構體數據的地址。

read函數要實現將內核空間的數據傳到用戶空間的功能，copy_to_user()函數就是干這個的，第一個和第三個參數就是read函數的形參，中間是內核的數據。這里的count是字節個數。

write函數實現的功能與read相反，使用copy_from_user()和memdup_user()函數可以實現。

ioctl函數實現一些設備獨有操作的函數，i2c設備和spi設備就大量使用了ioctl。

release函數就是在設備文件關閉時需要做的操作。這里的關閉是指打開該文件的文件描述符個數為0了，如果不為0只會將計數減1而不會真正調用release函數。

具體的實例可以參看Linux源碼中i2c-dev.c中i2c設備驅動的實現。

必要的頭文件：

編譯模塊并插入到內核后，在/dev目錄下會創建對應的設備文件。

在/sys/class下會創建對應的設備類目錄。

ok，以上就是簡單的創建字符設備的過程，通過字符設備可以實現內核與用戶空間的數據交換。學習字符設備的創建也是學習linux驅動開發的第一步。