news 2026/6/15 12:30:16

【内核驱动基础】主设备号与次设备号

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
【内核驱动基础】主设备号与次设备号

目录

一、主次设备号的定义

二、设备号常用宏

三、设备号的分配与释放

3.1 动态分配与释放

3.2 静态分配与释放

参考资料


一、主次设备号的定义

在 Linux 里,/dev/xxx这种设备文件本质上是一个特殊文件(inode),里面最关键的“身份信息”就是一个设备号 dev_t(本质上是一个整型编码,是一个32位的数据类型,高12位为主设备号,低20位为次设备号)

  • 主设备号(major):告诉内核“应该找哪个驱动/哪个字符设备类(或者块设备类)来处理这个打开请求”
  • 次设备号(minor):告诉驱动“同一个驱动下的哪一个具体实例/通道/端口/逻辑设备”

该类型的定义是在include/linux/types.h文件中:

当用户态做:

fd = open("/dev/xxx", O_RDWR);

VFS 在解析到这是字符设备/块设备文件后,会拿到这个 inode 里保存的dev_t,拆出 major/minor,然后去内核里找到对应的cdev(字符设备)或 bdev(块设备),把这次open转交给对应的file_operations

在自己的设备中,我们可以输入:

ls -l /dev/xxx0

来查看设备节点的主次设备号与设备类型

使用下述指令,可以查看系统当前注册的主设备号:

cat /proc/devices

二、设备号常用宏

在include/linux/kdev_t.h包含了一些设备号相关的常见宏:

  • MAJOR(dev_t)/MINOR(dev_t):拆出主/次设备号
  • MKDEV(major, minor):把主/次设备号合成一个dev_t

三、设备号的分配与释放

设备号分配的本质是:向内核申请一个设备号区间(一个 major + 若干连续 minor),并在退出时把这段区间归还。

设备号分配与释放的函数在头文件include/linux/fs.h这里声明了:

  • alloc_chrdev_region()

  • register_chrdev_region()

  • unregister_chrdev_region()

    并且注释里直接标明来源:/* fs/char_dev.c */,还定义了动态 major 的范围常量(CHRDEV_MAJOR_*)。

3.1 动态分配与释放

动态分配:alloc_chrdev_region()/ 释放:unregister_chrdev_region(),函数原型如下(声明位置:include/linux/fs.h

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name); void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count);

实现位置(代码:fs/char_dev.c

  • alloc_chrdev_region()传入major==0的语义,要求内核在“动态主设备号范围”内找一个未占用 major,并把baseminor..baseminor+count-1这段 minor 区间登记进去;成功后通过dev返回起始dev_t(即major:baseminor)。
  • unregister_chrdev_region()反向把这段区间从内部表里摘掉并释放(若跨 major,会按段循环处理)。

3.2 静态分配与释放

静态分配:register_chrdev_region()/ 释放:unregister_chrdev_region()

函数原型(声明位置:include/linux/fs.h

int register_chrdev_region(dev_t from,unsigned count,constchar *name); void unregister_chrdev_region(dev_t from,unsigned count);

实现位置(代码:fs/char_dev.c

  • register_chrdev_region()由调用者给出from = MKDEV(major, first_minor),内核只做两件关键事:
    1. 检查该 major/minor 区间是否与已登记区间重叠(冲突则失败);
    2. 将这段区间登记为已占用(必要时同样按 major 分段处理)。
  • 释放仍统一使用unregister_chrdev_region()(同上,按段撤销登记)。

参考资料

  • 野火字符设备驱动
  • Linux设备驱动程序(第三版)
版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/6/10 15:33:25

大方县粮油购销有限公司粮食收购管理系统(11830)

有需要的同学,源代码和配套文档领取,加文章最下方的名片哦 一、项目演示 项目演示视频 二、资料介绍 完整源代码(前后端源代码SQL脚本)配套文档(LWPPT开题报告)远程调试控屏包运行 三、技术介绍 Java…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/13 13:43:37

windows下基于openssl生成自签名证书

安装git,然后选择一个文件夹右键Git Bash Here 生成 IP 自签名证书(含 SAN) 例如我的内网ip:172.16.1.22 MSYS_NO_PATHCONV1 openssl req -x509 -nodes -days 3650 \ -newkey rsa:2048 \ -keyout server.key \ -out server.crt \ -subj…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/13 7:10:46

AI写专著超神攻略!精选工具测评,为你提供最佳写作方案

首次尝试写学术专著的困境与AI工具解决方案 对于首次尝试写学术专著的研究者来说,整个写作过程就像是一场“摸索前行”的旅程,随处都是未知的挑战。在选题上常常会感到困惑,不知道如何在“有意义”与“可行性”之间找到一个合适的平衡点&…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/6 10:54:13

神经符号AI:驱动软件测试的智能化变革

一、技术融合:重新定义测试智能化 神经符号AI通过融合深度学习的模式识别能力与符号系统的逻辑推理机制,构建了"感知-推理-决策"闭环。在测试领域,该技术主要体现为三大核心应用: 智能测试用例生成 深度学习组件&#x…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/11 3:20:16

计算机毕设java虚拟股票交易系统 基于Java的虚拟股票交易平台设计与实现 Java技术驱动的虚拟股票交易管理系统开发

计算机毕设java虚拟股票交易系统1oj4k9 (配套有源码 程序 mysql数据库 论文) 本套源码可以在文本联xi,先看具体系统功能演示视频领取,可分享源码参考。随着互联网技术的飞速发展,虚拟股票交易作为一种模拟真实股票市场的交易方式&…

作者头像 李华