1.内核中所有已分配的字符设备编号都记录在一个名为 chrdevs 散列表里。该散列表中的每一个元素是一个 char_device_struct 结构，它的定义如下：

static struct char_device_struct {

struct char_device_struct *next; // 指向散列冲突链表中的下一个元素的指针

unsigned int major; // 主设备号

unsigned int baseminor; // 起始次设备号

int minorct; // 设备编号的范围大小

char name[64]; // 处理该设备编号范围内的设备驱动的名称

struct file_operations *fops;

struct cdev *cdev; // 指向字符设备驱动程序描述符的指针

} *chrdevs[CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE];

1>内核并不是为每一个字符设备编号定义一个 char_device_struct 结构，而是为一组对应同一个字符设备驱动的设备编号范围定义一个 char_device_struct 结构。chrdevs 散列表的大小是 255，散列算法是把每组字符设备编号范围的主设备号以 255 取模插入相应的散列桶中。同一个散列桶中的字符设备编号范围是按起始次设备号递增排序的。

2.注册

内核提供了三个函数来注册一组字符设备编号，这三个函数分别是 register_chrdev_region()、alloc_chrdev_region() 和

register_chrdev()。这三个函数都会调用一个共用的

__register_chrdev_region() 函数来注册一组设备编号范围（即一个 char_device_struct 结构）。

1>int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)

from :要分配的设备编号范围的初始值(次设备号常设为0);

Count:连续编号范围.

name:编号相关联的设备名称. (/proc/devices);

2>动态分配:

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev,unsigned int firstminor,unsigned int count,char *name);

firstminor是请求的最小的次编号；

count是请求的连续设备编号的总数；

name为设备名，返回值小于0表示分配失败。

然后通过major=MMOR(dev)获取主设备号

3>释放:

Void unregist_chrdev_region(dev_t first,unsigned int count);

调用Documentation/devices.txt中能够找到已分配的设备号．

3.__register_chrdev_region() 函数的实现代码

/*

84 * Register a single major with a specified minor range.

85 *

86 * If major == 0 this functions will dynamically allocate a major and return

87 * its number.

88 *

89 * If major > 0 this function will attempt to reserve the passed range of

90 * minors and will return zero on success.

91 *

92 * Returns a -ve errno on failure.

93 */

94static struct char_device_struct *

95__register_chrdev_region(unsigned int major, unsigned int baseminor,

96 int minorct, const char *name)

97{

98 struct char_device_struct *cd, **cp;

99 int ret = 0;

100 int i;

101

102 cd = kzalloc(sizeof(struct char_device_struct), GFP_KERNEL);

103 if (cd == NULL)

104 return ERR_PTR(-ENOMEM);

105

106 mutex_lock(&chrdevs_lock);

107

108 /* temporary */

109 if (major == 0) {

110 for (i = ARRAY_SIZE(chrdevs)-1; i > 0; i--) {

111 if (chrdevs[i] == NULL)

112 break;

113 }

114

115 if (i == 0) {

116 ret = -EBUSY;

117 goto out;

118 }

119 major = i;

120 ret = major;

121 }

122

123 cd->major = major;

124 cd->baseminor = baseminor;

125 cd->minorct = minorct;

126 strlcpy(cd->name, name, sizeof(cd->name));

127

128 i = major_to_index(major);

129

130 for (cp = &chrdevs[i]; *cp; cp = &(*cp)->next)

131 if ((*cp)->major > major ||

132 ((*cp)->major == major &&

133 (((*cp)->baseminor >= baseminor) ||

134 ((*cp)->baseminor + (*cp)->minorct > baseminor))))

135 break;

136

137 /* Check for overlapping minor ranges. */

138 if (*cp && (*cp)->major == major) {

139 int old_min = (*cp)->baseminor;