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Linux驱动编纂(块设备驱动代码)

2013-09-15 
Linux驱动编写(块设备驱动代码)【 声明:版权所有,欢迎转载,请勿用于商业用途。联系信箱:feixiaoxing @163.co

Linux驱动编写(块设备驱动代码)


【 声明:版权所有,欢迎转载,请勿用于商业用途。  联系信箱:feixiaoxing @163.com】


    按照ldd的说法,linux的设备驱动包括了char,block,net三种设备。char设备是比较简单的,只要分配了major、minor号,就可以进行读写处理了。相对而言,block和net要稍微复杂些。net设备姑且按下不谈,我们在以后的博文中会有涉及。今天,我们可以看看一个简单的block是怎么设计的。


    为了将block和fs分开,kernel的设计者定义了request queue这一种形式。换一句话说,所有fs对block设备的请求,最终都会转变为request的形式。所以,对于block设备驱动开发的朋友来说,处理好了request queue就掌握了block设备的一半。当然,block设备很多,hd、floppy、ram都可以这么来定义,有兴趣的朋友可以在drivers/block寻找相关的代码来阅读。兴趣没有那么强的同学,可以看看我们这篇博文,基本上也能学个大概。有个基本的概念,再加上一个简单浅显的范例,对于一般的朋友来说,已经足够了。


    闲话不多说,我们看看一个ramdisk代码驱动是怎么写的,代码来自《深入linux 设备驱动程序内核机制》,

#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/init.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/types.h>#include <linux/fcntl.h>#include <linux/vmalloc.h>#include <linux/blkdev.h>#include <linux/hdreg.h>#define RAMHD_NAME "ramhd"#define RAMHD_MAX_DEVICE 2#define RAMHD_MAX_PARTITIONS 4#define RAMHD_SECTOR_SIZE 512#define RAMHD_SECTORS 16#define RAMHD_HEADS 4#define RAMHD_CYLINDERS 256#define RAMHD_SECTOR_TOTAL (RAMHD_SECTORS * RAMHD_HEADS *RAMHD_CYLINDERS)#define RAMHD_SIZE (RAMHD_SECTOR_SIZE * RAMHD_SECTOR_TOTAL) //8mbtypedef struct {    unsigned char* data;    struct request_queue* queue;    struct gendisk* gd;}RAMHD_DEV;static char* sdisk[RAMHD_MAX_DEVICE] = {NULL};static RAMHD_DEV* rdev[RAMHD_MAX_DEVICE] = {NULL};static dev_t ramhd_major;static int ramhd_space_init(void){    int i;    int err = 0;    for(i = 0; i < RAMHD_MAX_DEVICE; i++){        sdisk[i] = vmalloc(RAMHD_SIZE);        if(!sdisk[i]){            err = -ENOMEM;            return err;        }                memset(sdisk[i], 0, RAMHD_SIZE);    }        return err;}static void ramhd_space_clean(void){    int i;    for(i = 0; i < RAMHD_MAX_DEVICE; i++){        vfree(sdisk[i]);    }}static int ramhd_open(struct block_device* bdev, fmode_t mode){    return 0;}static int ramhd_release(struct gendisk*gd, fmode_t mode){    return 0;}static int ramhd_ioctl(struct block_device* bdev, fmode_t mode, unsigned int cmd, unsigned long arg){    int err;    struct hd_geometry geo;        switch(cmd)    {        case HDIO_GETGEO:            err = !access_ok(VERIFY_WRITE, arg, sizeof(geo));            if(err)                return -EFAULT;                            geo.cylinders = RAMHD_CYLINDERS;            geo.heads = RAMHD_HEADS;            geo.sectors = RAMHD_SECTORS;            geo.start = get_start_sect(bdev);                        if(copy_to_user((void*)arg, &geo, sizeof(geo)))                return -EFAULT;                        return 0;    }        return -ENOTTY;}static struct block_device_operations ramhd_fops = {    .owner = THIS_MODULE,    .open = ramhd_open,    .release = ramhd_release,    .ioctl = ramhd_ioctl,};static int ramhd_make_request(struct request_queue* q, struct bio* bio){    char* pRHdata;    char* pBuffer;    struct bio_vec* bvec;    int i;    int err = 0;        struct block_device* bdev = bio->bi_bdev;    RAMHD_DEV* pdev = bdev->bd_disk->private_data;        if(((bio->bi_sector * RAMHD_SECTOR_SIZE) + bio->bi_size) > RAMHD_SIZE){        err = -EIO;        return err;    }        pRHdata = pdev->data + (bio->bi_sector * RAMHD_SECTOR_SIZE);    bio_for_each_segment(bvec, bio, i){        pBuffer = kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset;        switch(bio_data_dir(bio)){            case READ:                memcpy(pBuffer, pRHdata, bvec->bv_len);                flush_dcache_page(bvec->bv_page);                break;                            case WRITE:                flush_dcache_page(bvec->bv_page);                memcpy(pRHdata, pBuffer, bvec->bv_len);                break;                            default:                kunmap(bvec->bv_page);                goto out;        }                kunmap(bvec->bv_page);        pRHdata += bvec->bv_len;    }    out:    bio_endio(bio, err);    return 0;}static int alloc_ramdev(void){    int i;    for(i = 0; i < RAMHD_MAX_DEVICE; i++){        rdev[i] = kzalloc(sizeof(RAMHD_DEV), GFP_KERNEL);        if(!rdev[i]){            return -ENOMEM;        }    }        return 0;}static void clean_ramdev(void){    int i;        for(i = 0; i < RAMHD_MAX_DEVICE; i++){        if(rdev[i])            kfree(rdev[i]);    }}static int __init ramhd_init(void){    int i;        ramhd_space_init();    alloc_ramdev();        ramhd_major = register_blkdev(0, RAMHD_NAME);        for(i = 0; i < RAMHD_MAX_DEVICE; i++){        rdev[i]->data = sdisk[i];        rdev[i]->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);        blk_queue_make_request(rdev[i]->queue, ramhd_make_request);                rdev[i]->gd = alloc_disk(RAMHD_MAX_PARTITIONS);        rdev[i]->gd->major = ramhd_major;        rdev[i]->gd->first_minor = i * RAMHD_MAX_PARTITIONS;        rdev[i]->gd->fops = &ramhd_fops;        rdev[i]->gd->queue = rdev[i]->queue;        rdev[i]->gd->private_data = rdev[i];        sprintf(rdev[i]->gd->disk_name, "ramhd%c", 'a' +i);        rdev[i]->gd->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;        set_capacity(rdev[i]->gd, RAMHD_SECTOR_TOTAL);        add_disk(rdev[i]->gd);    }        return 0;}static void __exit ramhd_exit(void){    int i;    for(i = 0; i < RAMHD_MAX_DEVICE; i++){        del_gendisk(rdev[i]->gd);        put_disk(rdev[i]->gd);        blk_cleanup_queue(rdev[i]->queue);    }        clean_ramdev();    ramhd_space_clean();    unregister_blkdev(ramhd_major, RAMHD_NAME);}module_init(ramhd_init);module_exit(ramhd_exit);MODULE_AUTHOR("dennis__chen@ AMDLinuxFGL");MODULE_DESCRIPTION("The ramdisk implementation with request function");MODULE_LICENSE("GPL");

    为了大家方便,顺便也把Makefile放出来,看过前面blog的朋友都知道,这其实很简单,

ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m := ramdisk.oelsePWD  := $(shell pwd)KVER := $(shell uname -r)KDIR := /lib/modules/$(KVER)/buildall:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modulesclean:rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions modules.*  Module.*endif

    这段代码究竟有没有用呢?可以按照下面的步骤来做,

    a)make 一下,生成ramdisk.ko;

    b)编译好了之后,就可以安装驱动了,在linux下是这么做的,sudo insmod ramdisk.ko;

    c)安装好了,利用ls /dev/ramhd*, 就会发现在/dev下新增两个结点,即/dev/ramhda和/dev/ramhdb;

    d)不妨选择其中一个节点进行分区处理, sudo fdisk /dev/ramhda,简单处理的话就建立一个分区, 生成/dev/ramhda1;

    e)创建文件系统,sudo mkfs.ext3 /dev/ramhda1;

    f)有了上面的文件系统,就可以进行mount处理,不妨sudo mount /dev/ramhda1 /mnt;

    g)上面都弄好了,大家就可以copy、delete文件试试了,是不是很简单。




1楼ap1056382小时前
好久没看费大师文章了。。攒个

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