linux0.11内核源码修仙传第七章——块设备请求项初始化

🚀 前言

    本文首先介绍块设备的概念，其次介绍块设备初始化，初始化部分只是对request数组进行初始化，对应书中第15回。希望各位给个三连，拜托啦，这对我真的很重要！！！

🏆 什么是块设备

    块设备（Block Device）承载了文件系统的运行，管理磁盘存储的核心逻辑。其是Linux中用于存储数据的硬件抽象，允许以固定大小的块（512字节或4KB）为单位进行数据读写。区别于字符设备，块设备支持随机访问，适合磁盘存储设备，如硬盘，固态硬盘，U盘，虚拟块设备等，可以通过lsblk指令查看。

🏆 块设备初始化 blk_dev_init

    将硬盘数据读取到内存中，需要块设备驱动程序、文件系统、缓冲区等的支持。这里先来看一下块设备初始化，其代码如下所示：

#define NR_REQUEST	32

void blk_dev_init(void)
{
	int i;

	for (i=0 ; i<NR_REQUEST ; i++) {
		request[i].dev = -1;
		request[i].next = NULL;
	}
}

    做的事情很简单，就是给request数组的dev和next进行初始化。麻烦的是这个request数组，这个数组是request类型，其定义如下所示：

struct request request[NR_REQUEST];

struct request {
	int dev;		/* -1 if no request */
	int cmd;		/* READ or WRITE */
	int errors;
	unsigned long sector;
	unsigned long nr_sectors;
	char * buffer;
	struct task_struct * waiting;
	struct buffer_head * bh;
	struct request * next;
};

成员变量	含义
dev	设备号，-1表示空闲
cmd	命令，表示这次操作是READ还是WRITE
errors	操作时产生的错误次数
sector	起始扇区
nr_sectors	扇区数
buffer	数据缓冲区，即读盘后数据放在内存中的什么位置
waiting	一个进程，表示是哪个进程发起了这个请求
bh	缓冲区头指针
next	指向下一个请求（request）

    上面request结构的成员变量很多，但是我们想想我们的需求，假设这个块设备是硬盘，我们需要操作，首先需要知道是读还是写（cmd变量），其次得知道要读取或者写入的地址（sector和nr_sectors变量），最后得知道读取后存放内存的位置或者写入数据存放内存的位置（buffer变量）。其他参数都是为了更好地配合对块设备进行操作的，把多个读写块设备的请求组织起来。如下所示：

🎯总结

    本文讲的较少，主要就是讲了块设备的初始化，实际上就是初始化request数组，这个结构里面指定了操作是读还是写，从哪里读写，内存里面的位置在哪。

📖参考资料

[1] linux源码趣读
[2] 一个64位操作系统的设计与实现
[3] 块设备 - 想进阶的必经之路！