17、Linux 块设备驱动开发全面解析

Linux 块设备驱动开发全面解析

1. 块设备驱动概述

块设备驱动主要用于访问以固定大小块形式传输随机访问数据的设备，像磁盘驱动器。在 Linux 系统里，内核认为块设备和字符设备有着本质区别，这使得块设备驱动有独特的接口和挑战。高效的块设备驱动对系统性能至关重要，它不仅影响用户应用程序的读写操作，还在虚拟内存系统中扮演着核心内存与二级存储之间的桥梁角色。

2. 相关术语定义

• 块（Block） ：由内核确定的固定大小的数据块，常见大小是 4096 字节，不过会因架构和文件系统不同而变化。
• 扇区（Sector） ：通常由底层硬件决定大小的小数据块，内核默认处理 512 字节的扇区。若设备使用不同大小的扇区，内核会自适应并避免生成硬件无法处理的 I/O 请求。

3. 块设备驱动注册

块设备驱动和字符设备驱动一样，需要通过注册接口让设备对内核可用。不过块设备注册的具体细节有所不同。
- 块驱动注册
- 使用 register_blkdev 函数向内核注册块设备驱动，该函数声明于 <linux/fs.h> ：

int register_blkdev(unsigned int major, const char *name);

    - `major`：设备使用的