Linux字符设备驱动的基本概念
Linux字符设备驱动是在特定的硬件设施上运行的一种软件。该软件以特定的方式与硬件交互，以便为用户空间应用程序提供一个类似于标准UNIX文件的“字符设备”界面。这种界面可以被用来读写设备，或用设备进行其他类似的操作。
与Linux块设备驱动不同，Linux字符设备驱动所处理的是“字符设备”，而不是“块设备”。字符设备通常是对“字节流”进行操作的设备，包括串行端口、打印机和终端机等等。相反，“块设备”是对物理磁盘块进行操作的设备，例如硬盘和闪存设备等等。
Linux字符设备驱动的架构
Linux字符设备驱动的架构是通过实现 file_operations 结构体来实现的，该结构体允许设备驱动程序向用户空间应用程序提供一系列操作，包括打开、关闭、读取、写入和控制设备等等。该结构体通常包含了向系统注册设备、发布设备到 sysfs 等步骤。
在内核中，可通过字符设备驱动的存取方法，实现对设备的读、写操作，其中极为典型的为管脚程式存取方法（PIO, Programmed I/O）。管脚程式存取方法可简单粗暴地进行设备和资料的读、写操作。虽然也许不及 DMA 速度快速，但比 DMA 更容易懂和建立。
Linux字符设备驱动的常见操作
Linux字符设备驱动常见操作包括文件打开，设备注册和初始化，读取、写入和控制设备等。这些操作可以通过定义相应的 file_operations 结构体来实现。
在文件打开过程中，需要调用驱动的 open 函数，打开设备，并为用户空间应用程序返回一个 file 指针。在设备注册和初始化时，可以使用“cdev”数据结构来创建并注册设备，对其进行初始化。
读写操作是字符设备驱动的重点，可以使用 read 和 write 函数来进行实现。在实现控制设备时，可以定义 ioctl 函数，该函数用来向设备发送控制信息和数值。
总之，Linux字符设备驱动提供了一种标准的用户空间和内核之间进行设备间交互的方法。通过实现 file_operations 结构体，可以提供常见的设备访问功能，如打开、关闭、读取、写入和控制。
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