在linux内核中，当用户打开设备文件时，内核中的VFS层会调用设备驱动中的sys_open()函数，在sys_open()函数中，内核会根据文件的inode号判断文件是否存在于文件系统中，如果存在，内核会找到这个文件的文件信息结构体，并通过字符设备驱动对象结构体指针找到操作方法结构体中的open()函数。
 

字符设备驱动注册流程：
1.为字符设备驱动对象申请空间
    struct cdev *cdev=cdev_alloc();
2.字符设备驱动对象的初始化
    (1)实现字符设备驱动对象的部分初始化
        void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops);
    (2)申请设备号
        静态：int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
        动态：int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count,
              const char *name)     
3.将字符设备驱动对象注册进内核
    int cdev_add(struct cdev *cdev, dev_t dev, unsigned count);
    
字符设备驱动注销流程：
1.字符设备驱动对象的注销
    void cdev_del(struct cdev *);
2.释放申请的设备号
    void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)
3.释放对象空间  
    void kfree(void *p)

代码

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/slab.h>
#include "led.h"
 
struct cdev *cdev;
struct class *cls;
struct device * dev;
unsigned int major=500;
unsigned int minor=0;
dev_t devno;
 
 
int mycdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    return 0;
}
 
long mycdev_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    return 0;
}
 
int mycdev_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    return 0;
}
 
//定义操作方法结构体变量并赋值
struct file_operations fops={
 
    .open=mycdev_open,
   .unlocked_ioctl=mycdev_ioctl,
    .release=mycdev_close,
};
 
static int __init mycdev_init(void)
{
    int ret,i;
 
    //1.分配对象空间
    cdev=cdev_alloc();
    if(cdev==NULL)
    {
        printk("分配字符设备驱动对象失败\n");
        ret=-EFAULT;
        goto OUT1;
    }
    printk("分配对象空间成功\n");
 
    //2.初始化对象
    cdev_init(cdev,&fops);
 
    //3.申请设备号
    if(major>0)//静态指定设备号
    {
        ret= register_chrdev_region(MKDEV(major,minor),3,"myled");
        if(ret)
        {
            printk("静态指定设备号失败\n");
            goto OUT2;
        }
    }
    else if(major==0)//动态申请设备号
    {
        ret=alloc_chrdev_region(&devno,minor,3,"myled");
        if(ret)
        {
            printk("动态申请设备号失败\n");
            goto OUT2;
        }
        //获取主设备号和次设备号
        major=MAJOR(devno);
        minor=MINOR(devno);
    }
    printk("申请设备号成功\n");
 
    //4.注册字符设备驱动对象
    ret=cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),3);
    if(ret)
    {
        printk("注册字符设备驱动对象失败\n");
        goto OUT3;
    }
    printk("注册字符设备驱动对象成功\n");
 
    //向上提交目录
    cls=class_create(THIS_MODULE,"myled");
    if(IS_ERR(cls))
    {
        printk("向上提交目录失败\n");
        ret=-PTR_ERR(cls);
        goto OUT4;
    }
    printk("向上提交目录成功\n");
 
    //向上提交设备节点信息
    for(i=0;i<3;i++)
    {
         dev=device_create(cls,NULL,MKDEV(major,i),NULL,"myled%d",i);
         if(IS_ERR(dev))
         {
            ret=-PTR_ERR(dev);
            goto OUT5;
         }
    }
    printk("向上提交设备节点成功\n");
    //完成硬件寄存器地址的映射以及初始化
    return 0;
 
OUT5:
    //释放已经申请的设备节点信息
    for(--i;i>=0;i--)
    {
        device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
    }
    //释放目录空间
    class_destroy(cls);
OUT4:
    //注销字符设备驱动对象
    cdev_del(cdev);
OUT3:
    //释放设备号
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor),3);
OUT2:
    //释放对象空间
    kfree(cdev);
OUT1:
    return ret;
}
 
static void __exit mycdev_exit(void)
{
    //销毁设备节点
    int i;
    for(i=0;i<3;i++)
    {
        device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
    }
    //释放目录空间
    class_destroy(cls);
    //1.注销字符设备驱动对象
     cdev_del(cdev);
    //2.释放设备号
     unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor),3);
    //3.释放对象空间
     kfree(cdev);
}
 
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");