sd卡读文件过程分析(一)（内核2.6.29,驱动goldfish）

这段时间想弄懂mmc驱动的读写原理，一直在goldfish的驱动代码中乱撞。某天突然灵光一闪，要从文件系统开始分析。眼前一篇豁然开朗。跟踪过程记录如下：

首先是file的读操作。因为sd卡是fat32文件系统，找到fat32的file_operations:

 

const struct file_operations fat_file_operations = {

         .llseek         = generic_file_llseek,

         .read           = do_sync_read,

         .write          = do_sync_write,

         .aio_read       = generic_file_aio_read,

         .aio_write      = generic_file_aio_write,

         .mmap           = generic_file_mmap,

         ……

}

read操作先调用do_sync_read,然后在do_sync_read中调用generic_file_aio_read。

generic_file_aio_read中先判断是否可以direct to BIO。如果不能，进入读取页面的循环，这个循环中主要的函数是：

          do_generic_file_read(filp, ppos, &desc, file_read_actor);

这个函数也是读文件主要的操作函数。

进入do_generic_file_read，首先在缓存中找要读的页面。查找结果有三种情况：1.找到了，而且内容一致。2.找到了，但是内容不一致。3.没找到该缓存页面。

对于第一种情况，跳转到page_ok，直接复制缓存页面中的内容。

第二种情况，跳转到page_not_up_to_date，等待一会，在次检查。如果还不行，就readpage。

第三种情况，直接跳转到readpage，开始从设备读页面：

/* Start the actual read. The read will unlock the page. */

error = mapping->a_ops->readpage(filp, page);

if(unlikely(error)){

……

具体的读取函数由a_ops的readpage指定，在fat32文件系统中就是fat_readpage，fat32 a_ops的成员如下：

static const struct address_space_operations fat_aops = {

.readpage = fat_readpage,

.readpages = fat_readpages,

.writepage = fat_writepage,

.writepages = fat_writepages,

.sync_page = block_sync_page,

.write_begin = fat_write_begin,

.write_end = fat_write_end,

.direct_IO = fat_direct_IO,

.bmap = _fat_bmap

};

文件系统在操作设备的时候，有一个预读取的动作。一般我们需要的数据是通过预读取读进内存的，这个时候调用的就是fat_readpages操作函数。

再来看fat_readpages函数，它直接返回mpage_readpages函数:

static int fat_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,

struct list_head *pages, unsignednr_pages)

{

return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, fat_get_block);

}

注意他的最后一个参数fat_get_block是一个函数指针。他的作用是建立从文件块号到设备扇区号的映射。

函数mpage_readpages做了一些初始化，然后循环调用do_mpage_readpage来读取每一个页面。

bio = do_mpage_readpage(bio, page, nr_pages - page_idx, &last_block_in_bio, &map_bh, &first_logical_block, get_block);

do_mpage_readpage函数比较长。具体的也没分析，就看两个重要的地方。

一个是get_block的调用，前面已近提到过了，是为了得到要读取数据在设备上的块号。

一个是提交io请求： bio = mpage_bio_submit(READ, bio);这个函数将要读写命令交给块设备驱动来处理。这样，就完成了从文件系统层到块设备驱动层的转换。

 

块设备驱动层的操作下篇分析。