塊裝置驅動（1）——記憶體模拟硬碟

/* 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; //磁頭數（面數）
	geo->cylinders = 32;//柱面數（環數）
	geo->sectors   = RAMBLOCK_SIZE/2/32/512;//一個磁頭上一個柱面的扇區數量
	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);

	//以電梯排程算法從q隊列裡面取出下一個請求
	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");

           

代碼出自“韋東山視訊”。

挂接ramblock：

1、insmod ramblock.ko

2、ls /dev/ramblock

3、格式化，mkdosfs /dev/ramblock

4、挂接，mount /dev/ramblock /tmp

5、cd /tmp

6、vi 1.txt

7、umount /dev/ramblock

8、在pc上檢視1.txt内容：

       （1） cat /dev/ramblock > /mnt/ramblock.bin

        （2）上傳ramblock.bin到pc

        （3）sudo mount -o loop ramblock.bin /mnt

        （4）在/mnt中就可以看到1.txt

9、分區工具fdisk，fdisk /dev/ramblock