Char devices: registrar un dispositivo

Un char device es la forma clásica de que un driver exponga funcionalidad: aparece como un archivo en /dev, y los programas lo abren, leen y escriben como cualquier archivo. Crear uno es tu primer driver de verdad, y la puerta a entender el device model del kernel.

El char device y /dev

Un dispositivo de carácter transfiere datos como un flujo de bytes (un teclado, un puerto serie, /dev/null). Aparece en /dev con un número major (qué driver lo maneja) y minor (qué instancia concreta):

ls -l /dev/null
# crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 ...   → 'c' = char, major 1, minor 3

Cuando un programa abre /dev/tudispositivo, el kernel usa el major para encontrar tu driver y le pasa las operaciones.

Registrar el dispositivo

El flujo moderno: pedir un número de dispositivo, inicializar un cdev con tus operaciones, y añadirlo:

#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>

static dev_t numero;              /* major+minor empaquetados */
static struct cdev mi_cdev;

static int __init driver_init(void)
{
	int ret = alloc_chrdev_region(&numero, 0, 1, "midispositivo");
	if (ret)
		return ret;

	cdev_init(&mi_cdev, &mis_fops);      /* conecta las operaciones */
	ret = cdev_add(&mi_cdev, numero, 1);
	if (ret)
		goto liberar_region;             /* patrón goto, nivel 11 */

	return 0;
liberar_region:
	unregister_chrdev_region(numero, 1);
	return ret;
}

En exit deshaces esto en orden inverso: cdev_del y unregister_chrdev_region (la simetría del nivel 7.1).

file_operations: la tabla de funciones

El corazón de un char device es una struct file_operations: una tabla de punteros a función (el patrón del nivel 10 de C23) que dice qué hacer ante cada operación de archivo:

static struct file_operations mis_fops = {
	.owner   = THIS_MODULE,
	.open    = mi_open,
	.release = mi_release,     /* close */
	.read    = mi_read,
	.write   = mi_write,
	.unlocked_ioctl = mi_ioctl,
};