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块设备驱动程序的编写驱动之用内存模仿磁盘

参考:driversblockxdcdriversblockz2ramcincludelinuxmodulehincludelinuxerrnohincludelinuxinterr

// 参阅:

// drivers\block\xd.c
// drivers\block\z2ram.c
#include “linux/module.h”
#include “linux/errno.h”
#include “linux/interrupt.h”
#include “linux/mm.h”
#include “linux/fs.h”
#include “linux/kernel.h”
#include “linux/timer.h”
#include “linux/genhd.h”
#include “linux/hdreg.h”
#include “linux/ioport.h”
#include “linux/init.h”
#include “linux/wait.h”
#include “linux/blkdev.h”
#include “linux/blkpg.h”
#include “linux/delay.h”
#include “linux/io.h”
#include
#include
#include
static struct gendisk *ramblock_disk;
static request_queue_t *ramblock_queue;
static int major;
static DEFINE_SPINLOCK(ramblock_lock);
#define RAMBLOCK_SIZE (1024*1024)
static unsigned char *ramblock_buf;
static int ramblock_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
{
// 容量=heads*cylinders*sectors*512
geo->heads = 2;
geo->cylinders = 32;
geo->sectors = RAMBLOCK_SIZE/2/32/512;
return 0;
}
static struct block_device_operations ramblock_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.getgeo = ramblock_getgeo,
};
static void do_ramblock_request(request_queue_t * q)
{
static int r_cnt = 0;
static int w_cnt = 0;
struct request *req;
//printk(“do_ramblock_request %d\n”, ++cnt);
while ((req = elv_next_request(q)) != NULL) {
// 数据传输三要素: 源,意图,长度
// 源/意图:
unsigned long offset = req->sector * 512;
// 意图/源: (写的时分buffer是源,读的时分buffer是意图,从扇区里读出来放在buffer里)
// req->buffer
// 长度:
unsigned long len = req->current_nr_sectors * 512;
if (rq_data_dir(req) == READ)
{
//假如是操作硬盘的话在这个位置放置读取硬盘的函数就能够了
//printk(“do_ramblock_request read %d\n”, ++r_cnt);
memcpy(req->buffer, ramblock_buf+offset, len);
}
else
{
//假如是操作硬盘的话在这个位置放置写硬盘的函数就能够了
//printk(“do_ramblock_request write %d\n”, ++w_cnt);
memcpy(ramblock_buf+offset, req->buffer, len);
}
end_request(req, 1);
}
}
static int ramblock_init(void)
{
// 1. 分配一个gendisk结构体
ramblock_disk = alloc_disk(16); // 次设备号个数: 分区个数+1 ,表明有15个分区
// 2. 设置
// 2.1 分配/设置行列: 供给读写能力
ramblock_queue = blk_init_queue(do_ramblock_request, &ramblock_lock);//do_ramblock_request行列处理函数
ramblock_disk->queue = ramblock_queue;
// 2.2 设置其他特点: 比方容量
major = register_blkdev(0, “ramblock”); // cat /proc/devices
ramblock_disk->major = major;
ramblock_disk->first_minor = 0;
sprintf(ramblock_disk->disk_name, “ramblock”);
ramblock_disk->fops = &ramblock_fops;
set_capacity(ramblock_disk, RAMBLOCK_SIZE / 512); //在内核里边关于文件体系那一层,以为 //扇区永远是512字节,即为扇区数
//块设备的操作是以扇区为单位的。
// 3. 硬件相关操作
ramblock_buf = kzalloc(RAMBLOCK_SIZE, GFP_KERNEL);
// 4. 注册
add_disk(ramblock_disk);
return 0;
}
static void ramblock_exit(void)
{
unregister_blkdev(major, “ramblock”);
del_gendisk(ramblock_disk);
put_disk(ramblock_disk);
blk_cleanup_queue(ramblock_queue);
kfree(ramblock_buf);
}
module_init(ramblock_init);
module_exit(ramblock_exit);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
==============================================================
结构:
app: open,read,write “1.txt”
——————————————— 文件的读写
文件体系: vfat, ext2, ext3, yaffs2, jffs2 (把文件的读写转换为扇区的读写)
—————–ll_rw_block—————– 扇区的读写
1. 不像字符设备那样供给读写函数,而是把”读写”放入行列
2. 调用行列的处理函数(优化/调次序/兼并)后再履行
块设备驱动程序
———————————————
硬件: 硬盘,flash
剖析ll_rw_block
for (i = 0; i < nr; i++) {
struct buffer_head *bh = bhs[i];
submit_bh(rw, bh);
struct bio *bio; // 运用bh来结构bio (block input/output)
submit_bio(rw, bio);
// 通用的结构恳求: 运用bio来结构恳求(request)
generic_make_request(bio);
__generic_make_request(bio);
request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev); // 找到行列
// 调用行列的”结构恳求函数”
ret = q->make_request_fn(q, bio);
// 默许的函数是__make_request
__make_request
// 先测验兼并
elv_merge(q, &req, bio);
// 假如兼并不成,运用bio结构恳求
init_request_from_bio(req, bio);
// 把恳求放入行列
add_request(q, req);
// 履行行列
__generic_unplug_device(q);
// 调用行列的”处理函数”
q->request_fn(q);
怎样写块设备驱动程序呢?
1. 分配gendisk: alloc_disk
2. 设置
2.1 分配/设置行列: request_queue_t // 它供给读写能力
blk_init_queue
2.2 设置gendisk其他信息 // 它供给特点: 比方容量
3. 注册: add_disk
参阅:
drivers\block\xd.c
drivers\block\z2ram.c
测验3th,4th:
在开发板上:
1. insmod ramblock.ko
2. 格式化: mkdosfs /dev/ramblock
3. 挂接: mount /dev/ramblock /tmp/
4. 读写文件: cd /tmp, 在里边vi文件
5. cd /; umount /tmp/
6.再次挂接: mount /dev/ramblock /tmp/,后检查文件还仍然存在
7. cat /dev/ramblock > /mnt/ramblock.bin
8. 在PC上检查ramblock.bin
sudo mount -o loop ramblock.bin /mnt
测验5th:
1. insmod ramblock.ko
2. ls /dev/ramblock*
3. fdisk /dev/ramblock
注:
1、对块设备进行读写操作时或许不会当即呼应,先放入行列一段时间后一同履行,假如想让读写操作当即履行能够运转:sync指令,即同步指令进行同步,此时会履行没有履行的相关操作。
2、关于磁盘容量=磁头数*柱面数*扇区数*512,柱面数便是有多少环,每个扇区512字节
关于flash是有多少块,每块有多少扇区,每个扇区能够存多少字节

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