嵌入式linux驱动-块设备笔记

最新推荐文章于 2025-01-07 13:39:07 发布

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本文介绍了块设备的基本概念，包括其工作原理和优化方法。详细解释了Linux系统中块设备读写流程，从用户空间到内核空间的具体实现，以及驱动程序的编写过程。最后提供了实用的测试步骤和命令。

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一、开发环境

1、内核：Linux 2.6.22.6；

2、JZ2440v3

3、ubuntu 9.10

二、基本知识

1.块设备上的数据以块为单位的形式存放（如页，扇区等），不是以字节为单位的读写的，块设备需要整块的读写。块设备每次读写，都需要把整块数据读出。读出后再找出要读的数据，或把要写的数据加进去，再整块的写入块设备。这意味着，块设备读写都会变慢。为了提高速度，系统使用了算法，简单的说就是每次读写，系统不马上执行，等待同块的读写操作，统一读统一写。实现ll_rw_block，它会把块设备的"读写"放入队列，并调用队列的处理函数进行优化，调顺，合并。

2.框架

l_rw_block
for (i = 0; i < nr; i++) {
struct buffer_head *bh = bhs[i];
submit_bh(rw, bh);
struct bio *bio; // 使用bh来构造bio (block input/output)
submit_bio(rw, bio);
// 通用的构造请求: 使用bio来构造请求(request)
generic_make_request(bio);
__generic_make_request(bio);
request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev); // 找到队列
// 调用队列的"构造请求函数"
ret = q->make_request_fn(q, bio);
// 默认的函数是__make_request
__make_request
// 先尝试合并
elv_merge(q, &req, bio);

// 如果合并不成，使用bio构造请求
init_request_from_bio(req, bio);
// 把请求放入队列
add_request(q, req);
// 执行队列
__generic_unplug_device(q);
// 调用队列的"处理函数"
q->request_fn(q);

三、驱动编写过程

1. 分配gendisk: alloc_disk
2. 设置
2.1 分配/设置队列: request_queue_t // 它提供读写能力
blk_init_queue
2.2 设置gendisk其他信息 // 它提供属性: 比如容量
3. 注册: add_disk

四、测试步骤及命令

1.insmod ramblock.ko

2.格式化 mkdosfd /dev/ramblock 格式化ramblock

3.挂接 mount /dev/ramblock /tmp/把/dev/ramblock挂接到/tmp/

4.读写 cd /tmp/

vi 1.txt等文件操作

5. cd /; umount /tmp/
6. cat /dev/ramblock > /mnt/ramblock.bin 把/dev/ramblock做成一个.bin文件
7. 在PC上查看ramblock.bin
sudo mount -o loop ramblock.bin /mnt 把一个普通文件做成一个回环，挂接到/mnt目录

四、涉及命令

1.fdisk /dev/ramblock