linux 内核设备号

设备号（dev_t）是一个 32 位的整数

设备号 (Major): 占用 12 位，取值范围是 0 ~ 4095。

次设备号 (Minor): 占用 20 位，取值范围是 0 ~ 1,048,575 (2^20 - 1)。

不是。只有那些需要通过文件系统接口（即 /dev 下的文件）与用户态交互（open, read, write, ioctl）的驱动才需要设备号。

在加载内核模块时，会请求注册设备号。

硬件接口（eth0）和内核实现的逻辑协议（TCP/IP）之间隔得太远，一个网卡可以同时承载成千上万个 TCP 连接。传统的字符/块设备抽象不适合网络设备。

Linux 使用专门的系统调用 SYS_SOCKET 来处理网络设备，相当于将常规的用户态库移动到了内核态，用高级别封装 API 来使用网路设备。

因为两种设备的逻辑差别非常大，字符设备不能随机读写，需要实时性，内核没有缓存；块设备可以随机读写，内核为其设计了一套 Cache 系统用来加速访问。

除了上述两种设备，还有网络设备。

内核维护着设备列表和驱动列表
当设备插入时，总线枚举设备，获取硬件 ID，加入设备列表
当新的驱动 insmod 时，会加入驱动列表
当设备列表 or 驱动列表变动时，内核触发 match
当匹配成功后，执行驱动的 probe 函数
1. 将驱动向内核注册主次设备号：alloc_chrdev_region
2. 将设备号与驱动函数绑定：cdev_init, cdev_add, register_blkdev
3. 在 sys 下创建设备：class_create, device_create
4. 触发 uevent 事件
udev 接收 uevent 事件，在 /dev 下创建设备节点

如果设备需要在 /dev 下注册节点，才需要注册设备号，否则这不是必须操作。

如果内核期望通过 uevent 创建设备节点，则需要在 sys 下创建设备，否则这不是必须操作。因为驱动开发者可以自定义驱动并只绑定驱动函数，通过 printk 打印出来，之后再手动 mknod 也是可以的。

不会，只有期望通过 read, write, ioctl 接口访问的设备需要在 /dev 下注册节点。

一些没有设备号的设备：

基本上所有设备都在 sys 下注册，如果某个设备有 dev 文件，说明他可以注册了主次设备号，可以在 /dev 下创建节点。

shell 复制代码

$ cat /sys/class/block/sda/dev
8:0

不需要，这只是一种约定。

在驱动创建设备时（device_create），会由内核在 /dev 下创建节点。节点名即 device_create 中定义的设备名，与 /sys 下的设备同名。

比如 devtmpfs 先创建 /dev/sda。udev 再创建 /dev/disk/by-uuid/xxxx。