Linux字符设备号

一.? 简介

为了方便管理，Linux 中每个设备都有一个设备号。

为了后面字符设备驱动的学习，本文了解一下 设备号组成与分配。

二.? Linux字符设备号的组成与分配

1.? 设备号的组成

设备号由主设备号和次设备号两部分组成，主设备号表示某一个具体的驱动，次设备号表示使用这个驱动的各个设备。

一个名为 dev_t 的数据类型表示设备号，dev_t 定义在文件 include/linux/types.h 里面，通过 vscode软件可以打开(NXP官方提供的) Linux内核源码，输入 "Ctrl+p" 组合键即可搜索 types.h。

dev_t 数据类型定义如下：

typedef __kernel_dev_t		dev_t;
.............
typedef __kernel_dev_t      dev_t;

可以看出 dev_t 是__u32 类型的，而__u32 定义在文件 include/uapi/asm-generic/int-ll64.h 里面，定义如下：

typedef unsigned int __u32;

Linux内核将设备号分为两部分：主设备号和次设备号。主设备号占用前12位，次设备号占用低20位。综上所述，dev_t? 就是 unsigned int 类型，即为一个 32 位的数据类型。这 32 位的数据构成了主设备号和次设备号两部分，其中高 12 位为主设备号，低 20 位为次设备号。

因此， Linux 系统中主设备号范围为 0~4095，所以大家在选择主设备号的时候一定不要超过这个范围。

在文件 include/linux/kdev_t.h 中提供了几个关于设备号的操作函数(本质是宏)，如下所示：

#define MINORBITS	20
#define MINORMASK	((1U << MINORBITS) - 1)

#define MAJOR(dev)	((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))
#define MINOR(dev)	((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))
#define MKDEV(ma,mi)	(((ma) << MINORBITS) | (mi))

以上几个宏可以看出，从 dev_t 获取主设备号和次设备号，MAJOR(dev_t)函数，或MINOR(dev_t)函数。也可以使用主设备号和次设备号构成 dev_t，调用MKDEV(major，minor)函数即可。

2.? 设备号的分配

（1）静态分配设备号

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)

函数 alloc_chrdev_region 用于申请设备号，此函数有 4 个参数：

void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)

注意：Linux 给每一个设备分配了一个设备号，所以，在写驱动时我们要保证设备的主设备号与次设备号都是唯一的。绝不能与现有的设备的设备号冲突！！！