嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)之：塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)編程
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3．塊設(shè)備注冊(cè)和初始化
塊設(shè)備的初始化過程要比字符設(shè)備復(fù)雜，它既需要像字符設(shè)備一樣在加載內(nèi)核時(shí)完成一定的工作，還需要在內(nèi)核編譯時(shí)增加一些內(nèi)容。塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序初始化時(shí)，由驅(qū)動(dòng)程序的init()完成。
塊設(shè)備的初始化過程如圖11.6所示。
圖11.6塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序初始化過程
（1）向內(nèi)核注冊(cè)。
使用register_blkdev()函數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行注冊(cè)。
intregister_blkdev(unsignedintmajor,constchar*name);
其中參數(shù)major為要注冊(cè)的塊設(shè)備的主設(shè)備號(hào)，如果其值等于0，則系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分配并返回主設(shè)備號(hào)。參數(shù)name為設(shè)備名，在/proc/devices中顯示。如果出錯(cuò)，則該函數(shù)返回負(fù)值。
與其對(duì)應(yīng)的塊設(shè)備的注銷函數(shù)為unregister_blkdev()，其格式如下所示。
intunregister_blkdev(unsignedintmajor,constchar*name);
其參數(shù)必須與注冊(cè)函數(shù)中的參數(shù)相同。如果出錯(cuò)則返回負(fù)值。
（2）申請(qǐng)并初始化請(qǐng)求隊(duì)列。
這一步要調(diào)用blk_init_queue()函數(shù)來申請(qǐng)并初始化請(qǐng)求隊(duì)列，其格式如下所示。
structrequest_queue*blk_init_queue(request_fn_proc*rfn,spinlock_t*lock)
其中參數(shù)rfn是請(qǐng)求隊(duì)列的處理函數(shù)指針，它負(fù)責(zé)執(zhí)行塊設(shè)備的讀、寫請(qǐng)求。參數(shù)lock為自旋鎖，用于控制對(duì)所分配的隊(duì)列的訪問。
（3）初始化并注冊(cè)gendisk結(jié)構(gòu)。
內(nèi)核提供的gendisk結(jié)構(gòu)相關(guān)函數(shù)如表11-16所示。
表11-16 gendisk結(jié)構(gòu)相關(guān)函數(shù)
函數(shù)格式 | 說明 |
structgendisk*alloc_disk(intminors) | 動(dòng)態(tài)分配gendisk結(jié)構(gòu)，參數(shù)為次設(shè)備號(hào)的個(gè)數(shù) |
voidadd_disk(structgendisk*disk) | 向系統(tǒng)注冊(cè)gendisk結(jié)構(gòu) |
voiddel_gendisk(structgendisk*disk) | 從系統(tǒng)注銷gendisk結(jié)構(gòu) |
首先使用alloc_disk()函數(shù)動(dòng)態(tài)分配gendisk結(jié)構(gòu)，接下來，對(duì)gendisk結(jié)構(gòu)的主設(shè)備號(hào)（major）、次設(shè)備號(hào)相關(guān)成員（first_minor和minors）、塊設(shè)備操作函數(shù)（fops）、請(qǐng)求隊(duì)列（queue）、可包含的扇區(qū)數(shù)（capacity）以及設(shè)備名稱（disk_name）等成員進(jìn)行初始化。
在完成對(duì)gendisk的分配和初始化之后，調(diào)用add_disk（）函數(shù)向系統(tǒng)注冊(cè)塊設(shè)備。在卸載gendisk結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要調(diào)用del_gendisk()函數(shù)。
4．塊設(shè)備請(qǐng)求處理
塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)中一般要實(shí)現(xiàn)一個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列處理函數(shù)來處理隊(duì)列中的請(qǐng)求。從塊設(shè)備的運(yùn)行流程，可知請(qǐng)求處理是塊設(shè)備的基本處理單位，也是最核心的部分。對(duì)塊設(shè)備的讀寫操作被封裝到了每一個(gè)請(qǐng)求中。
已經(jīng)提過調(diào)用blk_init_queue()函數(shù)來申請(qǐng)并初始化請(qǐng)求隊(duì)列。表11-17列出了一些與請(qǐng)求處理相關(guān)的函數(shù)。
表11-17 請(qǐng)求處理相關(guān)函數(shù)
函數(shù)格式 | 說明 |
request_queue_t*blk_alloc_queue(intgfp_mask) | 分配請(qǐng)求隊(duì)列 |
request_queue_t*blk_init_queue | 分配并初始化請(qǐng)求隊(duì)列 |
structrequest*blk_get_request | 從隊(duì)列中獲取一個(gè)請(qǐng)求 |
voidblk_requeue_request(request_queue_t*q,structrequest*rq) | 將請(qǐng)求再次加入隊(duì)列 |
voidblk_queue_max_sectors | 設(shè)置最大訪問扇區(qū)數(shù) |
voidblk_queue_max_phys_segments | 設(shè)置最大物理段數(shù) |
voidend_request(structrequest*req,intuptodate) | 結(jié)束本次請(qǐng)求處理 |
voidblk_queue_hardsect_size | 設(shè)置物理扇區(qū)大小 |
以上簡(jiǎn)單地介紹了塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)編程的最基本的概念和流程。更深入的內(nèi)容不是本書的重點(diǎn)，有興趣的讀者可以參考其他書籍。
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