块设备驱动程序分析之框架构建

这一节里实际上是将块设备驱动程序的框架给勾勒出来，并不做具体的事情，下面看代码：

#include <linux/errno.h>

#include <linux/interrupt.h>

#include <linux/mm.h>

#include <linux/fs.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/timer.h>

#include <linux/genhd.h>

#include <linux/hdreg.h>

#include <linux/ioport.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/wait.h>

#include <linux/blkdev.h>

#include <linux/blkpg.h>

#include <linux/delay.h>

#include <linux/io.h>

#include <asm/system.h>

#include <asm/uaccess.h>

#include <asm/dma.h>

static struct gendisk *ramblock_disk;

static request_queue_t *ramblock_queue;

static int major;

static DEFINE_SPINLOCK(ramblock_lock);//定义自旋锁

static struct block_device_operations ramblock_fops = {

.owner= THIS_MODULE,

};

#define RAMBLOCK_SIZE (1024*1024)

static void do_ramblock_request(request_queue_t * q)//这是队列处理函数

{

static int cnt = 0;

       struct request *req;

printk("do_ramblock_request %d\n", ++cnt);

       while ((req = elv_next_request(q)) != NULL) {

end_request(req, 1);

}

}

static int ramblock_init(void)

{

    /* 1. 分配一个gendisk结构体，这个结构体成员用来描述磁盘的属性 */

    ramblock_disk = alloc_disk(16);//16表示磁盘可以有16个分区

    

   /* 2. 设置 */

   /* 2.1 分配/设置队列: 提供读写能力 */

    ramblock_queue = blk_init_queue(do_ramblock_request, &ramblock_lock);//分配队列，这个函数的分析见注释1

    ramblock_disk->queue = ramblock_queue;

    

    /* 2.2 设置其他属性: 比如容量 */

    major = register_blkdev(0, "ramblock");//注册块设备，自动分配主设备号，这个函数在注释2里面另有说明

    ramblock_disk->major       = major;//设置主设备号

    ramblock_disk->first_minor = 0;//设置从设备号

    sprintf(ramblock_disk->disk_name, "ramblock");//设置磁盘的名字

    ramblock_disk->fops        = &ramblock_fops;//设置处理函数，可以为空但是必须要有

    set_capacity(ramblock_disk, RAMBLOCK_SIZE / 512);//容量，是以512字节为单位的

    add_disk(ramblock_disk);//把块设备加入内核链表

    

    return 0;

}

static void ramblock_exit(void)

{

    unregister_blkdev(major, "ramblock");

    del_gendisk(ramblock_disk);

    put_disk(ramblock_disk);

    blk_cleanup_queue(ramblock_queue);

}

module_init(ramblock_init);

module_exit(ramblock_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

注释1：

blk_init_queue(do_ramblock_request, &ramblock_lock);

这个函数用来初始化一个队列，第一个参数是队列处理函数，第二个参数是一个互斥锁，返回值是一个队列。这个函数有两点很重要，第一是返回的队列，请求会被加入到队列里面。第二是队列处理函数，当满足一定条件时，会调用队列处理函数来处理队列里的请求。

注释2：

register_blkdev(unsigned int major, const char *name)

这个函数值完成两件事情：

（1）如果需要动态分配主设备号

（2）在/proc/devices中创建一个入口

所以它完全是可选的，不用它完全没有问题

总结:

我们可以推断出编写块设备驱动程序的大体流程：

（1）分配一块独立的磁盘，这个磁盘就是逻辑上的块设备

（2）创建一个队列，以及队列处理函数

（3）设置块设备的属性，不要忘记了上面分配的队列

（4）将队列加入内核链表里面

要注意的是：在这个程序里面，我们只是申请了一个磁盘，它只是一个逻辑上的概念，要想真正去操作真实的块设备的话，还要加入具体的硬件操作。