内核中每个字符设备都对应一个 cdev 结构的变量，下面是它的定义：
linux-2.6.22/include/linux/cdev.hstruct cdev { struct kobject kobj; // 每个 cdev 都是一个 kobject struct module *owner; // 指向实现驱动的模块 const struct file_operations *ops; // 操纵这个字符设备文件的方法 struct list_head list; // 与 cdev 对应的字符设备文件的 inode->i_devices 的链表头 dev_t dev; // 起始设备编号 unsigned int count; // 设备范围号大小 }; 一个 cdev 一般它有两种定义初始化方式：静态的和动态的。 静态内存定义初始化：struct cdev my_cdev; cdev_init(&my_cdev, &fops); my_cdev.owner = THIS_MODULE; 动态内存定义初始化：struct cdev *my_cdev = cdev_alloc(); my_cdev->ops = &fops; my_cdev->owner = THIS_MODULE; 两种使用方式的功能是一样的，只是使用的内存区不一样，一般视实际的数据结构需求而定。 下面贴出了两个函数的代码，以具体看一下它们之间的差异。struct cdev *cdev_alloc(void) { struct cdev *p = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL); if (p) { INIT_LIST_HEAD(&p->list); kobject_init(&p->kobj, &ktype_cdev_dynamic); } return p; } void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops) { memset(cdev, 0, sizeof *cdev); INIT_LIST_HEAD(&cdev->list); kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default); cdev->ops = fops; } 由此可见，两个函数完成都功能基本一致，只是 cdev_init() 还多赋了一个 cdev->ops 的值。 初始化 cdev 后，需要把它添加到系统中去。为此可以调用 cdev_add() 函数。传入 cdev 结构的指针，起始设备编号，以及设备编号范围。int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count) { p->dev = dev; p->count = count; return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p); } 内核中所有都字符设备都会记录在一个 kobj_map 结构的 cdev_map 变量中。这个结构的变量中包含一个散列表用来快速存取所有的对象。kobj_map() 函数就是用来把字符设备编号和 cdev 结构变量一起保存到 cdev_map 这个散列表里。当后续要打开一个字符设备文件时，通过调用 kobj_lookup() 函数，根据设备编号就可以找到 cdev 结构变量，从而取出其中的 ops 字段。
kobj_map函数中哈希表的实现原理和前面注册分配设备号中的几乎完全一样，通过要加入系统的设备的主设备号major（major=MAJOR(dev)）来获得probes数组的索引值i（i = major % 255），然后把一个类型为struct probe的节点对象加入到probes[i]所管理的链表中，如图2-6所示。其中struct probe所在的矩形块中的深色部分是我们重点关注的内容，记录了当前正在加入系统的字符设备对象的有关信息。其中，dev是它的设备号，range是从次设备号开始连续的设备数量，data是一void *变量，指向当前正要加入系统的设备对象指针p。图2-6展示了两个满足主设备号major % 255 = 2的字符设备通过调用cdev_add之后，cdev_map所展现出来的数据结构状态。
图2-6 通过cdev_add向系统中加入设备所以，简单地说，设备驱动程序通过调用cdev_add把它所管理的设备对象的指针嵌入到一个类型为struct probe的节点之中，然后再把该节点加入到cdev_map所实现的哈希链表中。
对系统而言，当设备驱动程序成功调用了cdev_add之后，就意味着一个字符设备对象已经加入到了系统，在需要的时候，系统就可以找到它。对用户态的程序而言，cdev_add调用之后，就已经可以通过文件系统的接口呼叫到我们的驱动程序。 当一个字符设备驱动不再需要的时候（比如模块卸载），就可以用 cdev_del() 函数来释放 cdev 占用的内存。void cdev_del(struct cdev *p) { cdev_unmap(p->dev, p->count); kobject_put(&p->kobj); } 其中 cdev_unmap() 调用 kobj_unmap() 来释放 cdev_map 散列表中的对象。kobject_put() 释放 cdev 结构本身。
