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一、块设备
1、注册函数
int register_blkdev(unsigned int major, const char *name);
在
取消注册的对应函数是:
int unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name);
这里, 参数必须匹配传递给 register_blkdev 的那些, 否则这个函数返回 -EINVAL 并且什么都不注销.
2、数据结构,
(1)
struct block_device_operations ,定义在
struct block_device_operations
{
int (*open) (struct inode *, struct file *);
int (*release) (struct inode *, struct file *);
int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned, unsigned long);
long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned, unsigned long);
long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned, unsigned long);
int (*direct_access) (struct block_device *, sector_t,void **, unsigned long *);
int (*media_changed) (struct gendisk *);
int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);
int (*getgeo)(struct block_device *, struct hd_geometry *);
struct module *owner;
};
各部分解释:
int (*open)(struct inode *inode, struct file *filp);
int (*release)(struct inode *inode, struct file *filp);
就像字符驱动对等体一样工作的函数; 无论何时设备被打开和关闭都调用它们. 一个字符驱动可能通过启动设备或者锁住门(为可移出的介质)来响应一个 open 调用. 如果你将介质锁入设备, 你当然应当在 release 方法中解锁.
int (*ioctl)(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg);
实现 ioctl 系统调用的方法. 但是, 块层首先解释大量的标准请求; 因此大部分的块驱动 ioctl 方法相当短.
int (*media_changed) (struct gendisk *gd);
被内核调用来检查是否用户已经改变了驱动器中的介质的方法, 如果是这样返回一个非零值. 显然, 这个方法仅适用于支持可移出的介质的驱动器(并且最好给驱动一个"介质被改变"标志); 在其他情况下可被忽略.
struct gendisk 参数是内核任何表示单个磁盘; 我们将在下一节查看这个结构.
int (*revalidate_disk) (struct gendisk *gd);
revalidate_disk 方法被调用来响应一个介质改变; 它给驱动一个机会来进行需要的任何工作使新介质准备好使用. 这个函数返回一个 int 值, 但是值被内核忽略.
struct module *owner;
一个指向拥有这个结构的模块的指针; 它应当常常被初始化为 THIS_MODULE.
(2)gendisk 结构
struct gendisk (定义于
struct gendisk {
int major;/* major number of driver */
int first_minor;
int minors; /* maximum number of minors, =1 for
* disks that can't be partitioned. */
char disk_name[32];/* name of major driver */
struct hd_struct **part;/* [indexed by minor] */
struct block_device_operations *fops;
struct request_queue *queue;
void *private_data;
sector_t capacity;
int flags;
struct device *driverfs_dev; // FIXME: remove
struct device dev;
struct kobject *holder_dir;
struct kobject *slave_dir;
struct timer_rand_state *random;
int policy;
atomic_t sync_io;/* RAID */
unsigned long stamp;
int in_flight;
#ifdefCONFIG_SMP
struct disk_stats *dkstats;
#else
struct disk_stats dkstats;
#endif
struct work_struct async_notify;
};
各部分解释如下:
int major;int first_minor;int minors;描述被磁盘使用的设备号的成员. 至少, 一个驱动器必须使用最少一个次编号. 如果你的驱动会是可分区的, 但是(并且大部分应当是), 你要分配一个次编号给每个可能的分区. 次编号的一个普通的值是 16, 它允许"全磁盘"设备盒 15 个分区. 一些磁盘驱动使用 64 个次编号给每个设备.
char disk_name[32];应当被设置为磁盘驱动器名子的成员. 它出现在 /proc/partitions 和 sysfs.
struct block_device_operations *fops;来自前一节的设备操作集合.
struct request_queue *queue;被内核用来管理这个设备的 I/O 请求的结构; 我们在"请求处理"一节中检查它.
int flags;一套标志(很少使用), 描述驱动器的状态. 如果你的设备有可移出的介质, 你应当设置 GENHD_FL_REMOVABLE. CD-ROM 驱动器可设置 GENHD_FL_CD. 如果, 由于某些原因, 你不需要分区信息出现在 /proc/partitions, 设置 GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITIONS_INFO.
sector_t capacity;这个驱动器的容量, 以512-字节扇区来计. sector_t 类型可以是 64 位宽. 驱动不应当直接设置这个成员; 相反, 传递扇区数目给 set_capacity.
void *private_data;块驱动可使用这个成员作为一个指向它们自己内部数据的指针.
内核提供了一小部分函数来使用 gendisk 结构. 我们在这里介绍它们, 接着看 sbull 如何使用它们来使系统可使用它的磁盘驱动器.
struct gendisk 是一个动态分配的结构, 它需要特别的内核操作来初始化; 驱动不能自己分配这个结构. 相反, 你必须调用:
struct gendisk *alloc_disk(int minors);
minors 参数应当是这个磁盘使用的次编号数目; 注意你不能在之后改变 minors 成员并且期望事情可以正确工作. 当不再需要一个磁盘时, 它应当被释放, 使用:
void del_gendisk(struct gendisk *gd);
一个 gendisk 是一个被引用计数的结构(它含有一个 kobject). 有 get_disk 和 put_disk 函数用来操作引用计数, 但是驱动应当从不需要做这个. 正常地, 对 del_gendisk 的调用去掉了最一个 gendisk 的最终的引用, 但是不保证这样. 因此, 这个结构可能继续存在(并且你的方法可能被调用)在调用 del_gendisk 之后. 但是, 如果你删除这个结构当没有用户时(即, 在最后的释放之后, 或者在你的模块清理函数), 你可确信你不会再收到它的信息.
分配一个 gendisk 结构不能使系统可使用这个磁盘. 要做到这点, 你必须初始化这个结构并且调用 add_disk:
void add_disk(struct gendisk *gd);
这里记住一件重要的事情:一旦你调用add_disk, 这个磁盘是"活的"并且它的方法可被在任何时间被调用. 实际上, 这样的第一个调用将可能发生, 即便在 add_disk 返回之前; 内核将读前几个字节以试图找到一个分区表. 因此你不应当调用 add_disk 直到你的驱动被完全初始化并且准备好响应对那个磁盘的请求.