原创 块设备驱动编写总结二

初始化一个块设备

每个块设备都拥有一个操作接口：struct block_device_operations，该接口定义了open、close、ioctl等函数接口，但没有，也没有必要定义read、write函数接口。

初始化一个块设备的过程如下：

int setup_device(block_dev_t
*dev, int minor)

{

       int hardsect_size = HARDSECT_SIZE;

       int chunk_size;

       sector_t dev_size;

       /* 分配一个请求队列 */

       dev->queue =
blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);

       if (dev->queue == NULL) {

              printk(ERROR,
"blk_alloc_queue failure!\n");

              return -ENOMEM;

       }

       chunk_size = dev->chunk_size >>
9;    //sectors

       /* 将block_make_request注册到q->make_request上 */

       blk_queue_make_request(dev->queue, block_make_request);

       blk_queue_max_sectors(dev->queue,
chunk_size);

       blk_queue_hardsect_size(dev->queue,
hardsect_size);

       blk_queue_merge_bvec(dev->queue, block_mergeable_bvec);

       dev->queue->queuedata = dev;

       /* 将block_unplug注册到q->unplug_fn上 */

       dev->queue->unplug_fn = block_unplug;

       /* 分配一个gendisk */

       dev->gd = alloc_disk(1);

       if (!dev->gd) {

              prink(ERROR, "alloc_disk
failure!\n");

              blk_cleanup_queue(dev->queue);

              return -ENOMEM;

       }

       dev->gd->major = block_major;               /* 设备的major号 */

       dev->gd->first_minor = minor;            /* 设备的minor号 */

       dev->gd->fops = &block_ops;                 /* 块设备的操作接口，open、close、ioctl */

       dev->gd->queue = dev->queue;           /* 块设备的请求队列 */

       dev->gd->private_data = dev;                    

       snprintf(dev->gd->disk_name, 32,
dev->block_name);

       dev_size = (sector_t) dev->dev_size
>> 9;  

       set_capacity(dev->gd, dev_size);         /* 设置块设备的容量 */

       add_disk(dev->gd);                                   /* 添加块设备 */

       return 0;

}

注册/释放一个块设备

       通过register_blkdev函数将块设备注册到Linux系统。示例代码如下：

static int blockdev_init(void)

{

       …

block_major =
register_blkdev(block_major, "blockd");

       if
(block_major <= 0) {

              printk(ERROR,
"blockd: cannot get major %d\n", block_major);

              return
-EFAULT;

       }

…

}

       通过unregister_blkdev函数清除一个块设备。示例代码如下：

static int blockdev_cleanup(void)

{

       …

unregister_blkdev(block_major,
"blockd");

…

}

make_request函数

make_request函数是块设备中最重要的接口函数，每个块设备都需要提供make_request函数。如果块设备为有请求队列的实际设备，那么make_request函数被注册为__make_request，该函数由Linux系统提供；反之，需要用户提供私有函数。__make_request函数功能在前文已述。

在用户提供的私有make_request函数中往往对bio进行过滤处理，这样的驱动在Linux中有md（raid0、raid1、raid5），过滤处理完毕之后，私有make_request函数返回1，告诉generic_make_request函数进行bio转发。