Linux设备号
.1设备号的构成
在Linux系统里，每个设备都有专属的设备号，这是系统高效管理设备的关键。设备号由主设备号和次设备号共同组成：主设备号精准定位某一类特定的驱动，而次设备号则精准区分使用同一驱动的不同设备。
Linux内核专门定义了`dev_t`数据类型来表示设备号，其定义位于`include/linux/types.h`文件中，实质是`unsigned int`类型的无符号32位数据。这32位数据里，高12位担当主设备号，低20位则为次设备号。如此一来，主设备号的取值范围限定在0~4095，我们在设定主设备号时，必须严格遵循这个范围。
在`include/linux/kdev_t.h`文件中，提供了几个操作设备号的实用宏函数：
- `MINORBITS`宏明确次设备号占20位；
- `MINORMASK`是次设备号的掩码；
- `MAJOR`宏通过将`dev_t`右移20位，轻松获取主设备号；
- `MINOR`宏借助取`dev_t`低20位，精准获取次设备号；
- `MKDEV`宏可以把给定的主设备号和次设备号，巧妙组合成`dev_t`类型的设备号。
.2设备号的分配
1.静态分配设备号
这里所讲的设备号分配，主要聚焦于主设备号。注册字符设备时，必须给设备指定设备号，开发者可以采用静态方式指定，例如选定200作为主设备号。
不过，Linux内核开发者已经预先分配了一些常用设备号，详细情况可查阅`Documentation/devices.txt`文档。但这并不意味着这些主设备号就绝对不能使用，关键要看硬件平台运行时是否占用了该设备号。通过执行“`cat /proc/devices`”命令，就能查看当前系统已经使用的设备号。
2.动态分配设备号
静态分配设备号，要求开发者逐一排查系统已用设备号，从中挑选未被使用的，极易引发冲突。因此，Linux社区强烈推荐使用动态分配设备号。在注册字符设备前，先向系统申请设备号，系统会自动分配一个未被使用的，从根源上避免冲突。卸载驱动时，释放设备号即可。
申请设备号的函数是`alloc_chrdev_region()`，参数含义如下：
- `dev`：用于存储申请到的设备号；
- `baseminor`：次设备号起始地址，该函数可申请连续多个设备号，这些设备号主设备号相同，次设备号以`baseminor`为起点递增，通常设为0，即次设备号从0开始；
- `count`：申请设备号的数量；
- `name`：设备名称。
注销字符设备后，要使用`unregister_chrdev_region()`释放设备号，参数说明如下：
- `from`：需要释放的设备号；
- `count`：从`from`开始，释放设备号的数量。
开发建议：
实际开发时，优先采用`alloc_chrdev_region()`进行动态分配。驱动加载后，能借助“`cat /proc/devices | grep your_driver_name`”获取实际设备号。
对于设备节点创建，桌面和服务器系统可利用udev规则，也可在驱动中借助`class_create()`和`device_create()`，自动在`/dev`目录下创建节点。切记，除嵌入式系统且完全掌控设备树的特殊情况外，千万不要硬编码主设备号，并且卸载驱动时务必释放设备号，防止泄漏。
