Linux 块设备驱动代码编写

2023-09-14 04:33:05 55

按照ldd的说法，linux的设备驱动包括了char，block，net三种设备。char设备是比较简单的，只要分配了major、minor号，就可以进行读写处理了。相对而言，block和net要稍微复杂些。net设备姑且按下不谈，我们在以后的博文中会有涉及。今天，我们可以看看一个简单的block是怎么设计的。

为了将block和fs分开，kernel的设计者定义了requestqueue这一种形式。换一句话说，所有fs对block设备的请求，最终都会转变为request的形式。所以，对于block设备驱动开发的朋友来说，处理好了requestqueue就掌握了block设备的一半。当然，block设备很多，hd、floppy、ram都可以这么来定义，有兴趣的朋友可以在drivers/block寻找相关的代码来阅读。兴趣没有那么强的同学，可以看看我们这篇博文，基本上也能学个大概。有个基本的概念，再加上一个简单浅显的范例，对于一般的朋友来说，已经足够了。

闲话不多说，我们看看一个ramdisk代码驱动是怎么写的，代码来自《深入linux设备驱动程序内核机制》，

#include
#include
#include

#include
#include
#include
#include
#include
#include

#defineRAMHD_NAME"ramhd"
#defineRAMHD_MAX_DEVICE2
#defineRAMHD_MAX_PARTITIONS4

#defineRAMHD_SECTOR_SIZE512
#defineRAMHD_SECTORS16
#defineRAMHD_HEADS4
#defineRAMHD_CYLINDERS256

#defineRAMHD_SECTOR_TOTAL(RAMHD_SECTORS*RAMHD_HEADS*RAMHD_CYLINDERS)
#defineRAMHD_SIZE(RAMHD_SECTOR_SIZE*RAMHD_SECTOR_TOTAL)//8mb

typedefstruct{
unsignedchar*data;
structrequest_queue*queue;
structgendisk*gd;
}RAMHD_DEV;

staticchar*sdisk[RAMHD_MAX_DEVICE]={NULL};
staticRAMHD_DEV*rdev[RAMHD_MAX_DEVICE]={NULL};

staticdev_tramhd_major;

staticintramhd_space_init(void)
{
inti;
interr=0;
for(i=0;ibi_bdev;
RAMHD_DEV*pdev=bdev->bd_disk->private_data;

if(((bio->bi_sector*RAMHD_SECTOR_SIZE)+bio->bi_size)>RAMHD_SIZE){
err=-EIO;
returnerr;
}

pRHdata=pdev->data+(bio->bi_sector*RAMHD_SECTOR_SIZE);
bio_for_each_segment(bvec,bio,i){
pBuffer=kmap(bvec->bv_page)+bvec->bv_offset;
switch(bio_data_dir(bio)){
caseREAD:
memcpy(pBuffer,pRHdata,bvec->bv_len);
flush_dcache_page(bvec->bv_page);
break;

caseWRITE:
flush_dcache_page(bvec->bv_page);
memcpy(pRHdata,pBuffer,bvec->bv_len);
break;

default:
kunmap(bvec->bv_page);
gotoout;
}

kunmap(bvec->bv_page);
pRHdata+=bvec->bv_len;
}

out:
bio_endio(bio,err);
return0;
}

staticintalloc_ramdev(void)
{
inti;
for(i=0;idata=sdisk[i];
rdev[i]->queue=blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
blk_queue_make_request(rdev[i]->queue,ramhd_make_request);

rdev[i]->gd=alloc_disk(RAMHD_MAX_PARTITIONS);
rdev[i]->gd->major=ramhd_major;
rdev[i]->gd->first_minor=i*RAMHD_MAX_PARTITIONS;
rdev[i]->gd->fops=&ramhd_fops;
rdev[i]->gd->queue=rdev[i]->queue;
rdev[i]->gd->private_data=rdev[i];
sprintf(rdev[i]->gd->disk_name,"ramhd%c",'a'+i);
rdev[i]->gd->flags|=GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
set_capacity(rdev[i]->gd,RAMHD_SECTOR_TOTAL);
add_disk(rdev[i]->gd);
}

return0;
}

staticvoid__exitramhd_exit(void)
{
inti;
for(i=0;igd);
put_disk(rdev[i]->gd);
blk_cleanup_queue(rdev[i]->queue);
}

clean_ramdev();
ramhd_space_clean();
unregister_blkdev(ramhd_major,RAMHD_NAME);
}

module_init(ramhd_init);
module_exit(ramhd_exit);

MODULE_AUTHOR("dennis__chen@AMDLinuxFGL");
MODULE_DESCRIPTION("Theramdiskimplementationwithrequestfunction");
MODULE_LICENSE("GPL");

为了大家方便，顺便也把Makefile放出来，看过前面blog的朋友都知道，这其实很简单，

ifneq($(KERNELRELEASE),)
obj-m:=ramdisk.o

else
PWD:=$(shellpwd)
KVER:=$(shelluname-r)
KDIR:=/lib/modules/$(KVER)/build
all:
$(MAKE)-C$(KDIR)M=$(PWD)modules
clean:
rm-rf.*.cmd*.o*.mod.c*.ko.tmp_versionsmodules.*Module.*
endif

这段代码究竟有没有用呢？可以按照下面的步骤来做，

a）make一下，生成ramdisk.ko；

b）编译好了之后，就可以安装驱动了，在linux下是这么做的，sudoinsmodramdisk.ko；

c）安装好了，利用ls/dev/ramhd*，就会发现在/dev下新增两个结点，即/dev/ramhda和/dev/ramhdb；

d）不妨选择其中一个节点进行分区处理，sudofdisk/dev/ramhda，简单处理的话就建立一个分区，生成/dev/ramhda1；

e）创建文件系统，sudomkfs.ext3/dev/ramhda1；

f）有了上面的文件系统，就可以进行mount处理，不妨sudomount/dev/ramhda1/mnt；

g）上面都弄好了，大家就可以copy、delete文件试试了，是不是很简单。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

Linux 块设备驱动代码编写

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