在Linux字符设备驱动程序中，关键的数据结构是`struct file_operations`。该数据结构定义了一组函数指针，驱动程序通过实现这些函数指针来提供设备的操作方法。
下面是`struct file_operations`的常用函数指针及其作用：
- `open`：当应用程序通过`open`系统调用打开设备文件时，会调用该函数。驱动程序可以在这个函数中进行初始化和分配资源等操作。
- `release`：在应用程序通过`close`系统调用关闭设备文件时，会调用这个函数。驱动程序可以在这个函数中进行资源释放和清理操作。
- `read`：当应用程序通过`read`系统调用从设备中读取数据时，会调用这个函数。驱动程序需要在这个函数中定义如何从设备中读取数据并返回给应用程序。
- `write`：当应用程序通过`write`系统调用向设备中写入数据时，会调用这个函数。驱动程序需要在这个函数中定义如何将数据写入设备。
- `ioctl`：当应用程序通过`ioctl`系统调用发送控制命令给设备时，会调用这个函数。驱动程序可以在这个函数中解析和处理控制命令。
除了上述函数指针，`struct file_operations`还包含其他重要的字段，例如`owner`表示模块的拥有者，`llseek`表示在设备上进行随机访问时的定位操作，`poll`用于实现设备的异步事件通知等。
通过实现`struct file_operations`中的各个函数指针，驱动程序可以对字符设备进行自定义的操作和处理，以满足应用程序的需求。