linux设备号分配

参考：http://blog.chinaunix.net/uid-24460251-id-2606762.html
http://blog.csdn.net/zjjyliuweijie/article/details/7001383

现有linux内核支持的设备号，可通过/Documentation/devices.txt查看，linux内核所能识别的所有设备都记录在http://www.lanana.org/docs/device-list/。
给设备分配设备号时尽量避开系统已使用的主次设备号。

分配并注册主次设备号
设备号是在驱动module中分配并注册的，也就是说，驱动module拥有这个设备号(我的理解)，而/dev目录下的设备文件是根据这个设备号创建的。因此，当访问/dev目录下的设备文件时，驱动module就知道，自己该出场服务了(当然是由内核通知)。设备即文件，两者通过设备号连接。
在Linux内核看来，主设备号标识设备对应的驱动程序，告诉Linux内核使用哪一个驱动程序为该设备(也就是/dev下的设备文件)服务；而次设备号则用来标识具体且唯一的某个设备。
在内核中，用dev_t类型(其实就是一个32位的无符号整数)的变量来保存设备的主次设备号，其中高12位表示主设备号，低20位表示次设备号。
设备获得主次设备号有两种方式：一种是手动给定一个32位数，并将它与设备联系起来(即用某个函数注册)；另一种是调用系统函数给设备动态分配一个主次设备号。
对于手动给定一个主次设备号，使用以下函数：
int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name);
其中from是我们手动给定的设备号，count是所请求的连续设备号的个数，而name是和该设备号范围关联的设备名称，它将出现在/proc/devices和sysfs中。
比如，若from为0x3FFFF0，count为0x5，那么该函数就会为5个设备注册设备号，分别是0x3FFFF0、 0x3FFFF1、 0x3FFFF2、 0x3FFFF3、 0x3FFFF4，其中0x3(高12位)为这5个设备所共有的主设备号(也就是说这5个设备都使用同一个驱动程序)。而0xFFFF0、 0xFFFF1、 0xFFFF2、 0xFFFF3、 0xFFFF4就分别是这5个设备的次设备号了。需要注意的是，若count的值太大了，那么所请求的设备号范围可能会和下一个主设备号重叠。比如若 from还是为0x3FFFF0，而count为0x11，那么from+count=0x400001，也就是说为最后两个设备分配的主设备号已经不是0x3，而是0x4了！用这种方法注册设备号有一个缺点，那就是若该驱动module被其他人广泛使用，那么无法保证注册的设备号是其他人的 Linux系统中未分配使用的设备号。（这是原文档中内容，实际是主设备号一般由系统给出，此设备号从0开始）
对于动态分配设备号，使用以下函数：
int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name);
该函数需要传递给它指定的第一个次设备号baseminor(一般为0)和要分配的设备数count，以及设备名，调用该函数后自动分配得到的设备号保存在dev中。动态分配设备号可以避免手动指定设备号时带来的缺点，但是它却也有自己的缺点，那就是无法预先在/dev下创建设备节点，因为动态分配设备号不能保证在每次加载驱动module时始终一致(其实若在两次加载同一个驱动module之间并没有加载其他的module，那么自动分配的设备号还是一致的，因为内核分配设备号并不是随机的，但是书上说某些内核开发人员预示不久的将来会用随机方式进行处理)，不过，这个缺点可以避免，因为在加载驱动module后，我们可以读取/proc/devices文件以获得Linux内核分配给该设备的主设备号。
与主次设备号相关的3个宏：
MAJOR(dev_t dev)：根据设备号dev获得主设备号；
MINOR(dev_t dev)：根据设备号dev获得次设备号；
MKDEV(int major, int minor)：根据主设备号major和次设备号minor构建设备号。

另解:
Linux的设备管理是和文件系统紧密结合的，把设备和文件关联起来，这样系统调用可以直接用操作文件一样的方法来操作设备。各种设备都以文件的形式存放在/dev目录下，称为设备文件。应用程序可以打开、关闭和读写这些设备文件，完成对设备的操作，就像操作普通的数据文件一样。为了管理这些设备，系统为设备编了号，每个设备号又分为主设备号和次设备号。主设备号用来区分不同种类的设备，而次设备号用来区分同一类型的多个设备。对于常用设备，Linux有约定俗成的编号，如硬盘的主设备号是3。

设备号扩展：
Linux 中的设备有2种类型：字符设备(无缓冲且只能顺序存取)、块设备(有缓冲且可以随机存取)。每个字符设备和块设备都必须有主、次设备号，主设备号相同的设备是同类设备(使用同一个驱动程序)。这些设备中，有些设备是对实际存在的物理硬件的抽象，而有些设备则是内核自身提供的功能(不依赖于特定的物理硬件，又称为"虚拟设备")。每个设备在 /dev 目录下都有一个对应的文件(节点)。可以通过 cat /proc/devices 命令查看当前已经加载的设备驱动程序的主设备号。内核能够识别的所有设备都记录在原码树下的 documentation/devices.txt 文件中。在 /dev 目录下除了字符设备和块设备节点之外还通常还会存在：fifo管道、socket、软/硬连接、目录。这些东西没有主/次设备号。
$ ls -l /dev/rfd0 /dev/fd0
brw-r----- 9 root operator 2, 0 nov 12 13:32 /dev/fd0
crw-r----- 9 root operator 9, 0 nov 12 13:32 /dev/rfd0
可以看到原来显示文件大小的地方，现在改为显示两个用逗号分隔的数字。这是系统用来表示设备的两个重要的序号，第一个为主设备号（major number），用来表示设备使用的硬件驱动程序在系统中的序号；第二个为从设备号（minor number）。
linux内核所能识别的所有 设备都记录在http://www.lanana.org/docs/device-list/，而内核原码树中的 documentation/devices.txt 可能不是最新版本。