Linux塊裝置驅動的實現

以記憶體作為儲存介質，在無佇列模式下實現的乙個簡單塊裝置驅動程式，在最新的linux3.3.7測試可用。

塊裝置驅動編寫的主要過程：

1.註冊塊裝置驅動

register_blkdev 可以申請獲得主裝置號；

2.設計自己裝置對應的資料結構

**裡面的mybd_info結構，便於管理裝置資訊，這個資料機構裡面的data，是通過vmalloc申請的一塊記憶體，用於存放塊裝置的資料，這個資料結構不是標準塊裝置驅動必須的；

3.初始化請求佇列和請求處理函式

請求佇列中的請求處理函式的作用是截獲塊裝置上的io請求，在無佇列模式下，每乙個io請求以bio結構的形式作為引數傳入請求處理函式，請求佇列和請求處理函式的初始化過程可以通過blk_alloc_queue和blk_queue_make_request實現。在無佇列模式下，請求佇列僅僅是請求處理函式的載體，沒實質性作用；

4.申請並初始化gendisk結構

乙個gendisk結構對應乙個塊裝置或者塊裝置上的分割槽，通過alloc_disk可以申請乙個gendisk結構，內部很多資料需要自己初始化；

5.註冊塊裝置

所有初始化工作完成後，向系統註冊塊裝置，通過add_disk實現。至此，塊裝置驅動的初始化工作已經完成；成功的話該塊裝置可以在/dev目錄下檢視到；

6.登出塊裝置驅動和相關資料結構

根據初始化工作的逆過程進行登出和釋放記憶體。

總結一下：乙個塊裝置驅動先要註冊才能獲得主裝置號，塊裝置驅動在核心中對應乙個gendisk結構，gendisk結構包含塊裝置幾乎所有的資訊，另外，每個塊裝置驅動都要申請乙個請求佇列（包含乙個請求處理函式），請求處理函式以引數的形式自動接受到bio結構（包含一次io操作的資訊），然後通過分析bio結構進行相應io操作。

具體**如下：

#include #include #include #include #include #include module_license("dual bsd/gpl");
#define need_debug
#ifdef need_debug
#define my_debug(fmt, args...)	printk(kern_debug "from my_bd: " fmt, ##args)
#else
#define my_debug(fmt, args...)	
#endif
#define bdname 					"my_bd"
#define max_bd_minor			1
#define max_bd_size_in_mb		32
#define max_bd_size				(2*1024*max_bd_size_in_mb)			//單位為扇區
#define sector_shift			9
#define sector_size				512
extern struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask);
extern void blk_queue_make_request(struct request_queue *q, make_request_fn *mfn);
struct mybd_info
;struct mybd_info *mybd = null;
struct block_device_operations mybd_fop;
static void free_bd_info()
}static void mydb_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
dsk_offset += bio_cur_bytes(bio);		//執行下乙個bio_vec對應的io操作前，重新計算該bio_vec對應的資料在塊裝置上的偏移
}bio_endio(bio, 0);		//bio對應的io操作結束時呼叫bio_endio
return;
}static int __init mybd_init(void)
//init mybd_info, which contains the information of our block device
mybd = (struct mybd_info *)kmalloc(sizeof(struct mybd_info), gfp_kernel);
if(mybd == null)
my_debug("major = %d\n", major);
//init mybd
memset(mybd, 0, sizeof(struct mybd_info));
mybd->size = max_bd_size;					//size的單位是扇區512byte
mybd->data = (void *)vmalloc(mybd->sizespin_lock_init(&mybd->lock);							//初始化自旋鎖
//init request queue
mybd->queue = blk_alloc_queue(gfp_kernel);					//申請請求佇列
if(!mybd->queue)
goto out_blk_alloc_queue;
blk_queue_make_request(mybd->queue, mydb_make_request);	//繫結請求佇列和請求處理函式
//alloc and init gendisk
mybd->gd = alloc_disk(max_bd_minor);					//申請gendisk結構
if (!mybd->gd) 
strcpy(mybd->gd->disk_name, bdname);				//dbname就是/dev/中顯示的塊裝置名稱
mybd->gd->major = major;				                //裝置驅動申請的主裝置號和gendisk繫結		
mybd->gd->first_minor = 0;					//第乙個此裝置號
mybd->gd->fops = &mybd_fop;					//通過block_device_operations結構中方法來處理對該塊裝置的控制和操作
mybd->gd->queue = mybd->queue;					//把請求佇列和gendisk繫結
set_capacity(mybd->gd, mybd->size);				//設定塊裝置的容量
//register block device driver, tell the os that there is a new block device
add_disk(mybd->gd);							
return 0;
out:
my_debug("out!\n");
return -1;
out_malloc_mybd:
my_debug("out_malloc_mybd!\n");
free_bd_info();
unregister_blkdev(major, bdname);
return -1;
out_blk_alloc_queue:
my_debug("out_blk_alloc_queue!\n");
out_alloc_disk:
my_debug("out_alloc_disk!\n");
blk_cleanup_queue(mybd->queue); 	
free_bd_info();
unregister_blkdev(major, bdname);
return -1;
}static void __exit mybd_exit(void)
module_init(mybd_init);
module_exit(mybd_exit);

Linux塊裝置驅動的實現

Linux塊裝置驅動

linux驅動之塊裝置驅動

LINUX塊裝置驅動 1

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