Linux驱动函数register_chrdev_region

本文主要是介绍Linux驱动函数register_chrdev_region，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

Linux驱动注册有两种接口，一种是旧接口register_chrdev，另一种是新接口register_chrdev_region + cdev_init/cdev_add。
register_chrdev_region函数内容如下：

int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
{struct char_device_struct *cd;dev_t to = from + count;dev_t n, next;for (n = from; n < to; n = next) {next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);if (next > to)next = to;cd = __register_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n),next - n, name);  if (IS_ERR(cd))goto fail;}return 0;
fail:to = n;for (n = from; n < to; n = next) {next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);kfree(__unregister_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n), next - n));}return PTR_ERR(cd);}

该函数有三个参数，第一个参数from表示要注册的主设备号（该主设备号必须使用MKDEV宏转换一下，例如主设备号为2，传参时需要使用MKDEV(2, 0)），第二个参数count表示要注册的设备共有多少个次设备号，最后一个参数用来传递设备名。该函数的实现机制其实就是一个for循环多次调用__register_chrdev_region这个函数来完成的，有人会问调用一次不久好了嘛，为什么要整个for循环？这个for循环其实是为了处理次设备号溢出的状况，设想一下如果Linux内核只支持256个次设备号，而我们给count参数257个，这时for循环就起作用了。
在具体分析前，我们还需要了解一下这三个宏：

#define MAJOR(dev) ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))
#define MINOR(dev) ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))
#define MKDEV(ma,mi) (((ma) << MINORBITS) | (mi))

由于Linux内核中一个设备号是由主设备号和次设备号组成，而为了操作方便，我们就需要将这两个号通过MKDEV宏组合起来，同时内核也提供了MAJOR和MINOR宏用于从组合设备号中分别提取主设备号与次设备号。我们可以通过MKDEV这个宏清除的看到两个设备号是如何组合起来的，实际上就是定义一个32位二进制数，高位存放主设备号，低位存放次设备号，由于内核中MINORBITS宏定义位20，所以理论上次设备号可以有2^20个。
好了，我们开始正式分析这个函数，如果count小与2^20，主设备号(from)为MKDEV(t, 0)，也就是(t << 20)，那么to就是(t << 20 + count)。由于第一次(t << 20)必定小与to，所以for循环执行次数大于等于1。在进入for循环后，next被赋值((t + 1)<< 20))，第一次next必定大于to，所以next又等于了to(t << 20 + count)，接着调用了__register_chrdev_region(n, 0,count, name)函数完成了设备号的注册，最后退出循环。
考虑第二种情况，如果count大于2^20，主设备号(from)为t << 20，to等于(t << 20 + count)。执行第一次for循环， next被赋值((t + 1)<< 20))，显然next小与to，故第一次for循环会调用了__register_chrdev_region(t, 0,1 << 20, name)函数完成了设备号的注册，然后执行下次循环，from变为((t + 1) << 20), 与之前相同若没有满足退出循环条件，调用__register_chrdev_region(t + 1, 0,1 << 20, name)注册设备号，直到最后一次满足条件，调用__register_chrdev_region(t + x, 0,to - (t + x) << 20, name)注册设备号，退出循环。
至此，我们可以分析出这个函数的主要作用是处理次设备号过多的情况，当次设备号超出内核设定值时，内核自动重新分配一个新的主设备号继续分配次设备号。

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