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…

<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…

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…

基本概念   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. 字符设备(Character device) ---是一个顺序的数据流设备,对这种设备的读写是按字符进行的,而且这些字符是连续地形成一个数据流.他不具备缓冲区,所以对这种设备的读写是实时的. 扇区(Sectors):任何块设备硬件对数据处理的基本单位.通常,1个扇区的大小为512byt…

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…

  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…

MTD(Memory Technology Device)即常说的Flash等使用存储芯片的存储设备,MTD子系统对应的是块设备驱动框架中的设备驱动层,可以说,MTD就是针对Flash设备设计的标准化硬件驱动框架.本文基于3.14内核,讨论MTD驱动框架. MTD子系统框架 设备节点层:MTD框架可以在/dev下创建字符设备节点(主设备号90)以及块设备节点(主设备号31), 用户通过访问此设备节点即可访问MTD字符设备或块设备. MTD设备层: 基于MTD原始设备, Linux在这一层次定义出…

相关的分析工作一年前就做完了,一直懒得写下来.现在觉得还是写下来,以来怕自己忘记了,二来可以给大家分享一下自己的研究经验. 这篇文章算是<Device Mapper代码分析>的后续篇,因为dm-crypt是基于dm框架的,因此与上一篇一样,也以2.6.33内核代码为基础来讲述代码的分析过程.但是本文侧重点不同在于着重分析一下三个方面: 1.Linux密码管理 2.dm-crypt到与Linux密码的关联 3.dm-crypt的异步处理 一.Linux密码管理 Linux内核中,密码相关的头文件…

推荐书:<Linux内核源代码情景分析> 1.字符设备驱动和使用中等待某一事件的方法①查询方式②休眠唤醒,但是这种没有超时时间③poll机制,在休眠唤醒基础上加一个超时时间④异步通知,异步通知实际上就是发信号⑤输入子系统,这样比较通用 2.块设备相对于字符设备驱动逻辑的变化①对于硬盘对读写的优化假如要读磁头0的扇区0,然后写磁头1的扇区0,然后读磁头0的扇区1,若像字符设备那样,就会机械山跳转2次,效率低.优化:先不执行,放入队列,优化后再执行,这里的优化是指调整顺序. ②对于flash假如要…