// 參考:// driversblockxd.c
// driversblockz2ram.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 %dn", ++cnt);
while ((req = elv_next_request(q)) != NULL) {
// 數(shù)據(jù)傳輸三要素: 源,目的,長度
// 源/目的:
unsigned long offset = req->sector * 512;
// 目的/源: (寫的時候buffer是源,讀的時候buffer是目的,從扇區(qū)里讀出來放在buffer里)
// req->buffer
// 長度:
unsigned long len = req->current_nr_sectors * 512;
if (rq_data_dir(req) == READ)
{
//如果是操作硬盤的話在這個位置放置讀取硬盤的函數(shù)就可以了
//printk("do_ramblock_request read %dn", ++r_cnt);
memcpy(req->buffer, ramblock_buf+offset, len);
}
else
{
//如果是操作硬盤的話在這個位置放置寫硬盤的函數(shù)就可以了
//printk("do_ramblock_request write %dn", ++w_cnt);
memcpy(ramblock_buf+offset, req->buffer, len);
}
end_request(req, 1);
}
}
static int ramblock_init(void)
{
// 1. 分配一個gendisk結構體
ramblock_disk = alloc_disk(16); // 次設備號個數(shù): 分區(qū)個數(shù)+1 ,表示有15個分區(qū)
// 2. 設置
// 2.1 分配/設置隊列: 提供讀寫能力
ramblock_queue = blk_init_queue(do_ramblock_request, &ramblock_lock);//do_ramblock_request隊列處理函數(shù)
ramblock_disk->queue = ramblock_queue;
// 2.2 設置其他屬性: 比如容量
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); //在內(nèi)核里面對于文件系統(tǒng)那一層,認為 //扇區(qū)永遠是512字節(jié),即為扇區(qū)數(shù)
//塊設備的操作是以扇區(qū)為單位的。
// 3. 硬件相關操作
ramblock_buf = kzalloc(RAMBLOCK_SIZE, GFP_KERNEL);
// 4. 注冊
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");
==============================================================
框架:
app: open,read,write "1.txt"
--------------------------------------------- 文件的讀寫
文件系統(tǒng): vfat, ext2, ext3, yaffs2, jffs2 (把文件的讀寫轉換為扇區(qū)的讀寫)
-----------------ll_rw_block----------------- 扇區(qū)的讀寫
1. 不像字符設備那樣提供讀寫函數(shù),而是把"讀寫"放入隊列
2. 調(diào)用隊列的處理函數(shù)(優(yōu)化/調(diào)順序/合并)后再執(zhí)行
塊設備驅(qū)動程序
---------------------------------------------
硬件: 硬盤,flash
分析ll_rw_block
for (i = 0; i < nr; i++) {
struct buffer_head *bh = bhs[i];
submit_bh(rw, bh);
struct bio *bio; // 使用bh來構造bio (block input/output)
submit_bio(rw, bio);
// 通用的構造請求: 使用bio來構造請求(request)
generic_make_request(bio);
__generic_make_request(bio);
request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev); // 找到隊列
// 調(diào)用隊列的"構造請求函數(shù)"
ret = q->make_request_fn(q, bio);
// 默認的函數(shù)是__make_request
__make_request
// 先嘗試合并
elv_merge(q, &req, bio);
// 如果合并不成,使用bio構造請求
init_request_from_bio(req, bio);
// 把請求放入隊列
add_request(q, req);
// 執(zhí)行隊列
__generic_unplug_device(q);
// 調(diào)用隊列的"處理函數(shù)"
q->request_fn(q);
怎么寫塊設備驅(qū)動程序呢?
1. 分配gendisk: alloc_disk
2. 設置
2.1 分配/設置隊列: request_queue_t // 它提供讀寫能力
blk_init_queue
2.2 設置gendisk其他信息 // 它提供屬性: 比如容量
3. 注冊: add_disk
參考:
driversblockxd.c
driversblockz2ram.c
測試3th,4th:
在開發(fā)板上:
1. insmod ramblock.ko
2. 格式化: mkdosfs /dev/ramblock
3. 掛接: mount /dev/ramblock /tmp/
4. 讀寫文件: cd /tmp, 在里面vi文件
5. cd /; umount /tmp/
6.再次掛接: mount /dev/ramblock /tmp/,后查看文件還依然存在
7. cat /dev/ramblock > /mnt/ramblock.bin
8. 在PC上查看ramblock.bin
sudo mount -o loop ramblock.bin /mnt
測試5th:
1. insmod ramblock.ko
2. ls /dev/ramblock*
3. fdisk /dev/ramblock
注:
1、對塊設備進行讀寫操作時可能不會立即響應,先放入隊列一段時間后一起執(zhí)行,如果想讓讀寫操作立即執(zhí)行可以運行:sync命令,即同步命令進行同步,此時會執(zhí)行沒有執(zhí)行的相關操作。
2、對于磁盤容量=磁頭數(shù)*柱面數(shù)*扇區(qū)數(shù)*512,柱面數(shù)就是有多少環(huán),每個扇區(qū)512字節(jié)
對于flash是有多少塊,每塊有多少扇區(qū),每個扇區(qū)可以存多少字節(jié)
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