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。
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。
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!!!