linux设备号之操作

作者：李强,华清远见嵌入式学院讲师。
在Linux设备驱动中，设备号设一个很重要的概念和变量。不论是主设备号，还是次设备号，在设备驱动中都占据了很重要的地位。那么他在Kernel中是如何操作的？这个数据结构都是通过那些函数可以很容易的在我们写Linux设备驱动模块时被我们所使用呢？
在include/linux/type.h文件中我们能看到一个关于dev_t的定义如下：
        ...
        typedef __u32 __kernel_dev_t;
typedef __kernel_fd_set fd_set;
        typedef __kernel_dev_t dev_t;
        ...
从这个定义中我们能看到dev_t是一个无符号的32位的整型。
首先我们需要说明的是，在linux中主次设备号是放置在一个无符号的32位的整型中，那么这32位整型对于主次设备号如何分配呢？
从源代码中我们可以看到，主设备号占据12个位，次设备好占据20位。这在一定的时期内，主次设备号是完全可以满足系统需要的。
同时在include/linux/kdev_t.h文件中我们能发现很多函数或者宏定义的操作都是针对dev_t的。
具体可以看到我们经常用到的MAJOR(dev)、MINOR(dev)、MKDEV(ma,mi)。
下面我们就具体分析下这三个我们经常用到的宏定义：
#define MINORBITS 20
        #define MINORMASK ((1U << MINORBITS) - 1)
#define MAJOR(dev) ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))
从这个宏定义中我们可以看到其把无符号的32位的整型做位操作运算：右移20位。
在C语言中如果是右移，那么左边补0，这样在这32位的整型中通过这个操作就只保留了原先第19位到31位的有效值，而这也正是我们所需要的。
下面我们看下MINOR这个宏定义：
#define MINOR(dev) ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))
要明白这个宏定义的具体是多少，我们需要首先明白宏定义MINORMASK是什么？
我们从前面的宏定义中，我们看到：
#define MINORMASK ((1U << MINORBITS) - 1)
MINORMASK 是1U也就是1左移位20个字节，二进制的话就是10000000000000000000，也就是1后面带20个0。
然后在减1呢，就成了二进制11111111111111111111，也就是20个1，十六进制的话是0xFFFFF。
好现在我们知道MINORMASK是20个1，也就是十六进制0xFFFFF，那么我们在与