7、深入探索块设备驱动与FUSE文件系统

深入探索块设备驱动与FUSE文件系统

1. 块设备数据交换机制

在块设备的操作中，数据的读写操作并非直接在操作表中体现，而是遵循特定的流程：
1. 当内核收到读写请求时，会将其放入与驱动关联的请求队列中，此队列之前已完成初始化。
2. 内核会对队列中的请求进行重新排序，以优化请求序列的执行。例如，减少硬盘磁头的移动，将相邻的多个请求合并为一个更长的请求。
3. 队列中的下一个（当前最前端）请求会被传递给驱动程序中预先定义的处理函数。
4. 请求的方向（输入或输出）以及参数（起始扇区、扇区数量等）都在请求体中明确规定。

单个对块驱动的请求（ struct request ）通常由多个同类型（读或写）的操作（ struct bio ，内存缓冲区）组成。这些操作的扇区可能在磁盘上分散分布，具体取决于文件系统的特性。同样，这些操作在内存中的接收地址也可能是分散的（输入 - 输出向量，IOV）。块设备驱动的主要任务就是处理这些请求。

2. 块设备模块示例分析

以 block_mod_s.c 模块为例，它实现了一个内存中的块设备。该模块包含了一些通用的头文件，如 common.h ：

#include <linux/module.h> 
#include <linux/vmalloc.h> 
#include <linux/blkdev.h> 
#include <linux/genhd.h>