文章目錄
- 前言
- 一、塊裝置驅動架構分析
- 二、源碼執行個體分析
- 三、實驗結果
前言
本文基于S3C2440開發闆。
一、塊裝置驅動架構分析
塊裝置驅動程式不能和字元裝置驅動程式一樣讀寫,那樣子會浪費很多時間和降低硬體的壽命,是以塊裝置的讀寫過程需要一個電梯算法來規劃,把讀寫放入隊列,一次性進行讀,再寫,或者寫再讀,不會出現讀寫讀寫交替出現。
程式編寫步驟:
- 1，以面向對象的思想配置設定
gendisk
-
2，設定 gendisk 結構體:
①配置設定/設定一個隊列：
request_queue_t
blk_init_queue
函 數。
②設定 gendisk 其他資訊。（提供磁盤屬性：磁盤容量，扇區大小等）
-
3，注冊 gendisk 結構體。用 add_disk 函數。
操作不用我們關心，格式化、讀寫檔案等都是由“檔案系統”這一層将檔案的讀寫轉換成對扇區的讀寫的。調用“ll_rw_block”會把讀寫放到你的隊列中去。會調用你“隊列請求處理函數”來處理。隻要你寫好“隊列請求處理”函數即可。
二、源碼執行個體分析
/* 參考:
* 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 <asm/system.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/dma.h>
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) {
/* 資料傳輸三要素: 源,目的,長度 */
/* 源/目的: */
unsigned long offset = req->sector * 512;
/* 目的/源: */
// req->buffer
/* 長度: */
unsigned long len = req->current_nr_sectors * 512;
if (rq_data_dir(req) == READ)
{
//printk("do_ramblock_request read %d\n", ++r_cnt);
memcpy(req->buffer, ramblock_buf+offset, len);
}
else
{
//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. 配置設定一個gendisk結構體 */
ramblock_disk = alloc_disk(16); /* 次裝置号個數: 分區個數+1 */
/* 2. 設定 */
/* 2.1 配置設定/設定隊列: 提供讀寫能力 */
ramblock_queue = blk_init_queue(do_ramblock_request, &ramblock_lock);
ramblock_disk->queue = ramblock_queue;
/* 2.2 設定其他屬性: 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);
/* 3. 硬體相關操作 */
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");
三、實驗結果
加載驅動時讀了一次。
格式化時讀寫次數。
挂接時從，ｒｅａｄ４ 一直到了 ｒｅａｄ４２。
拷貝一個檔案到磁盤上，發現也是“讀”。
這是并沒有立即寫。塊裝置的讀寫操作會先放到隊列裡面，并不會立即執行。
到了“read 43”後，等了好些時候才出現上面的寫。
有時候在 WINDOWS 上可發現 拷貝檔案到 U 盤的“進度條”已完成 ，這時去解除安裝 U 盤時，會提示說“裝置忙”，U 盤的燈也在閃。這表示在背景還要寫。
但是要想讓寫到塊裝置上的檔案立即寫入塊裝置：sync（同步）
上面的現象都是要麼讀，要麼寫，就像電梯一樣，一路先上到頂，再下來。