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字符设备与块设备I/O操作的不同如下:
(1)块设备只能以块为单位接受输入和返回输出,而字符设备则以字节为单位。大多数设备是字符设备,因为他们不需要缓冲而且不以固定块大小进行操作。
(2)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,字符设备无需缓冲且被直接读写。对于存存储设备而言调整读写的顺序作用巨大,因为在读写连续的扇区比分离扇区更快。
(3)字符设备只能被顺序读写,而块设备可以随机访问。虽然块设备可以随机访问,但对于磁盘这类机械设备而言,顺序地组织块设备的访问可以提高性能。
之所以引入块设备就是因为在操作机械设备如磁盘的时候,如果同一时间要去读和写不同的扇区(先读一个扇区,再写另一个扇区,再读另外的扇区),读写这个过程比较快,但是定位就要占很部分的时间,所以做一下调整,先读完了再去写,这样就可以减速少定位花去的时间,总体上让读写速度得到提高。
框架:
app: open,read,write “1.txt”
——————————————— 文件的读写
文件系统: vfat, ext2, ext3, yaffs2, jffs2 (把文件的读写转换为扇区的读写)
—————–ll_rw_block—————– 扇区的读写
1. 把”读写”放入队列
2. 调用队列的处理函数(优化/调顺序/合并)
块设备驱动程序
———————————————
硬件: 硬盘,flash
分析ll_rw_block
for (i = 0; i < nr; i++) { /* nr 请求个数 */
struct buffer_head *bh = bhs[i];
submit_bh(rw, bh);
struct bio *bio; // 使用bh来构造bio (block input/output)
submit_bio(rw, bio);
// 通用的构造请求: 使用bio来构造请求(request)
generic_make_request(bio);
__generic_make_request(bio);
request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev); // 找到队列
// 调用队列的”构造请求函数”
ret = q->make_request_fn(q, bio);
// 默认的函数是__make_request
__make_request
// 先尝试合并
elv_merge(q, &req, bio);
// 如果合并不成,使用bio构造请求
init_request_from_bio(req, bio);
// 把请求放入队列
add_request(q, req);
// 执行队列
__generic_unplug_device(q);
// 调用队列的”处理函数”
q->request_fn(q);
怎么写块设备驱动程序呢?
1. 分配gendisk: alloc_disk
2. 设置
2.1 分配/设置队列: request_queue_t // 它提供读写能力
blk_init_queue
2.2 设置gendisk其他信息 // 它提供属性: 比如容量
3. 注册: add_disk
点击(此处)折叠或打开
/* 参考xd.c z2ram.c这两个文件 */
#include <linux/module.h>
#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 *ramblock_queue;
static int major;
[1][2]
我不但的回首,伫足,然后时光扔下我轰轰烈烈的向前奔去。