块设备是Linux三大设备之一,其驱动模型主要针对磁盘,Flash等存储类设备,本文以3.14为蓝本,探讨内核中的块设备驱动模型 框架 下图是Linux中的块设备模型示意图,应用层程序有两种方式访问一个块设备:/dev和文件系统挂载点,前者和字符设备一样,通常用于配置,后者就是我们mount之后通过文件系统直接访问一个块设备了. 块设备(blockdevice)是一种具有一定结构的随机存取设备,对这种设备的读写是按块(所以叫块设备)进行的,他使用缓冲区来存放暂时的数据,待条件成熟后,从缓存一次性…

块设备是Linux三大设备之一,其驱动模型主要针对磁盘,Flash等存储类设备,块设备(blockdevice)是一种具有一定结构的随机存取设备,对这种设备的读写是按块(所以叫块设备)进行的,他使用缓冲区来存放暂时的数据,待条件成熟后,从缓存一次性写入设备或者从设备一次性读到缓冲区.作为存储设备,块设备驱动的核心问题就是哪些page->segment->block->sector与哪些sector有数据交互,本文以3.14为蓝本,探讨内核中的块设备驱动模型. 框架 下图是Linux中的块…

1.注册:向内核注册个块设备驱动,其实就是用主设备号告诉内核这个代表块设备驱动 sbull_major  =  register_blkdev(sbull_major, "sbull"); if (0 >=  sbull_major){ printk(KERN_WARNING "sbull:   unable  to  get  major  number!\n"); return  -EBUSY; }   2.定义设备结构体: struct sbull_de…

<机械硬盘> a:磁盘结构 -----传统的机械硬盘一般为3.5英寸硬盘,并由多个圆形蝶片组成,每个蝶片拥有独立的机械臂和磁头,每个堞片的圆形平面被划分了不同的同心圆,每一个同心圆称为一个磁道,位于最外面的道的周长最长称为外道,最里面的道称为内道,通常硬盘厂商会将圆形蝶片最靠里面的一些内道(速度较慢,影响性能)封装起来不用:道又被划分成不同的块单元称为扇区,每个道的周长不同,现代硬盘不同长度的道划分出来的扇区数也是不相同的,而磁头不工作的时候一般位于内道,如果追求响应时间,则数据可存储在硬盘的…

Linux块设备的原理远比字符设备要复杂得多,尽管在linux这一块的方法论有很多相似之处,但考虑到它是用中块结构,它常常要搭配内存页管理,页缓冲块缓冲来改善硬盘访问的速度,按照块硬件最大的性能要求进行软件发挥. 我们现在从入门级别的角度来理解块设备在初建时候需要的数据结构和过程,在这里,我以图形的方式呈现,可以按照图示的结构标识找到linux内核源码,看它们的函数就可以理解完整的初建过程. 一．    数据结构. block_device: 旨在描述一个分区或整个磁盘对内核的一个块设备实例 h…

  1.4.1  Linux块设备驱动程序原理(1) 顾名思义,块设备驱动程序就是支持以块的方式进行读写的设备.块设备和字符设备最大的区别在于读写数据的基本单元不同.块设备读写数据的基本单元为块,例如磁盘通常为一个sector,而字符设备的基本单元为字节.从实现角度来看,字符设备的实现比较简单,内核例程和用户态API一一对应,这种映射关系由字符设备的file_operations维护.块设备接口则相对复杂,读写API没有直接到块设备层,而是直接到文件系统层,然后再由文件系统层发起读写请求. bl…

  面对不断升级的linux内核.GNU开发工具.linux环境下的各种图形库,很多linux应用程序开发人员和linux设备驱动开发人员即兴奋,又烦躁.兴奋的是新的软件软件.工具给我提供了更强大的功能,烦躁的是适应新软件的特性.搭建新环境是一项非常繁琐的事情.本文想从以下3个方面探讨一下“面对不断升级的内核,如何学习linux设备驱动”. 一.内核发展的现状及其对技术人员的影响 Linux目前主要维护2.4和2.6两个内核版本.由于高版本内核并不完全兼容低版本内核,所以内核升级对从事linux…

上回最后面介绍了相关数据结构,下面再详细介绍 块设备对象结构 block_device 内核用结构block_device实例代表一个块设备对象,如:整个硬盘或特定分区.如果该结构代表一个分区,则其成员bd_part指向设备的分区结构.如果该结构代表设备,则其成员bd_disk指向设备的通用硬盘结构gendisk 当用户打开块设备文件时,内核创建结构block_device实例,设备驱动程序还将创建结构gendisk实例,分配请求队列并注册结构block_device实例. 块设备对象结构blo…

linux下Ramdisk驱动 1 什么是Ramdisk Ramdisk是一种模拟磁盘,其数据实际上是存储在RAM中,它使用一部分内存空间来模拟出一个磁盘设备,并以块设备的方式来组织和访问这片内存.对于用户来说可以把Ramdisk与通常的硬盘分区同等对待来使用.那些经常被访问.并且不会被更改的文件,可以通过Ramdisk被存放在内存中,这样能够明显地提高系统的响应性能. 2  Ramdisk的产生过程 近几年来,计算机的CPU.内存和显卡等主要配件的性能都提升得很快,而与之相对应的磁盘系统性能正…

1.块设备的I/O操作特点 字符设备与块设备的区别: 块设备只能以块为单位接受输入和返回输出,而字符设备则以字符为单位. 块设备对于I/O请求有对应的缓冲区,因此它们可以选择以什么顺序进行响应,字符设备无需缓冲区且直接被读写. 字符设备只能被顺序读写,而块设备可以随机读写. 但是对于磁盘等机械设备而言,顺序的组织块设备的访问可以提高性能 总体而言,块设备驱动比字符设备驱动要复杂得多,在I/O操作上表现出极大的不同,缓冲.I/O调度.请求队列等都是与块设备驱动相关的概念. 对于扇区1.10.3.2…