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首先，文件系统通过调用ll_rw_block发出块读写命令，读写请求管理层接到命令后，向系统申请一块读写请求缓冲区，在填写完请求信息后，请求进入设备的读写请求队列等候处理。如果队列是空的，则请求立即得到处理，否则由系统负责任务调度，唤醒请求处理。在请求处理过程中，系统向I/O空间发出读写指令返回。当读写完毕后，通过中断通知系统，同时调用与设备相应的读写中断响应函数。<br>
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[目录]<br>
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添加字符设备<br>
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五. 添加一个字符设备<br>
作为对linux设备管理的分析的总结，我们介绍一下如何添加一个设备，首先介绍如何添加一个字符设备。在后面的文章中，我们将新添加的设备称为新设备，说明以我们实现的虚拟的字符设备为例，步骤基本如下：<br>
1. 确定设备的设备名称和主设备号：<br>
我们必须找一个还没有被使用的主设备号，分配给自己的字符设备。假设主设备号为30（在2.0.34的内核中还没有以30作为主设备号的字符设备）。<br>
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2. 确定编写需要的file_operations中的操作函数，包括：<br>
static int my_open(struct inode * inode,struct file * file)<br>
//通过宏指令MINOR（）提取inode参数的I_rdev字段，确定辅助设备号，然后检查相应的读写忙标志，看新设备是否已经打开。如果是，返回错误信息；<br>
否则置读写忙标志为true，阻止再次打开新设备。<br>
static void my_release(struct inode * inode,struct file * file)<br>
//同my_open类似，只是置读写忙标志为false，允许再次打开新设备。<br>
static int my _write(struct inode * inode,struct file * file,const char * bu<br>
ffer,int count)<br>
//用于对该设备的写<br>
static int my _read(struct inode * inode , struct file * file,char * buffer,<br>
int count)<br>
//用于对该设备的读<br>
static int my_ioctl(struct inode * inode, struct file * file,<br>
unsigned int cmd, unsigned long arg)<br>
//用于传送特殊的控制信息给设备驱动程序，或者长设备驱动程序取得状态信息，在我们实现的虚拟字符设备中，这个函数的功能是用来打开和关闭跟踪功能。<br>
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3. 确定编写需要的初始化函数：<br>
void my_init(void)<br>
//首先需要将上述的file_operations中的操作函数的地址赋给某个file_operations的结构变量my_fops中的相应域；然后调用标准内核函数登记该设备：register_chrdev(30,"mychd",&my_fops)；最后对必要的变量（例如读写忙标志、跟踪标志等）赋初值。<br>
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4. 在drivers/char/mem.c中添加相应语句；<br>
在chr_dev_init函数之前添加drgn_init的原型说明：<br>
void my_init (void)；<br>
在chr_dev_init函数的return语句之前添加以下语句：<br>
my_init ()； //用于在字符设备初始化时初始化新设备<br>
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5. 修改drivers/char/Makefile；<br>
假设我们把所以必要的函数写mychd.c中，则找到"L_OBJS := tty_io.o n_tty.o con<br>
sole.o "行，将"mychd.o"加到其中。<br>
6. 将该设备私有的*.c，*.h复制到目录drivers/char下。<br>
7. 用命令：make clean;make dep;make zImage重新编译内核。<br>
8. 用mknod命令在目录/dev下建立相应主设备号的用于读写的特殊文件。<br>
完成了上述步骤，你在linux环境下编程时就可以使用新设备了。<br>
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[目录]<br>
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添加块设备<br>
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六. 添加一个块设备<br>
接下来我们将介绍如何添加一个块设备。在后面的文章中，我们将新添加的块设备称为新设备，块设备的添加过程和字符设备有相似之处，我们将主要介绍其不同点，步骤基本如下：<br>
1. 确定设备的设备名称和主设备号<br>
我们必须找一个还没有被使用的主设备号，分配给自己的新设备。假设主设备号为30（在2.0.34的内核中还没有以30作为主设备号的块设备），则需要在include/linux/major.h中加入如下句：<br>
#define MY_MAJOR 30<br>
这样我们可以通过MY_MAJOR来确定设备为新设备，保证通用性。<br>
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2. 确定编写需要的file_operations中的操作函数：<br>
static int my_open(struct inode * inode,struct file * file)<br>
static void my_release(struct inode * inode,struct file * file)<br>
static int my_ioctl(struct inode * inode, struct file * file,<br>
unsigned int cmd, unsigned long arg)<br>
由于使用了高速缓存，块设备驱动程序就不需要包含自己的read()、write()和fsync()函数，但必须使用自己的open()、 release()和 ioctl()函数，这些函数的作用和字符设备的相应函数类似。<br>
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3. 确定编写需要的输入/输出函数：<br>
static int my _read(void) //正确处理时返回值为1，错误时返回值为0<br>
static int my _write(void) //正确处理时返回值为1，错误时返回值为0<br>
值得注意的是这两个函数和字符设备中的my read()、mywrite()函数不同：<br>
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参数不同：字符设备中的函数是带参数的，用于对其工作空间（也可以看成是简单的缓冲区）中的一定长度（长度也是参数传递的）的字符进行读写；而块设备的函数是没有参数的，它通过当前请求中的信息访问高速缓存中的相应的块，因此不需要参数输入。<br>
调用形式不同：字符设备中的函数地址是存放在file_operations中的，在对字符设备进行读写时就调用了；而块设备的读写函数是在需要进行实际I/O时在request中调用。这在后面可以看到。<br>
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4. 确定编写需要的请求处理函数：<br>
static void my_request(void)<br>
在块设备驱动程序中，不带中断服务子程序的请求处理函数是简单的，典型的格式如下<br>
：<br>
static void my_request(void)<br>
{<br>
loop:<br>
INIT_REQUEST;<br>
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if (MINOR(CURRENT-&gt;dev)&gt;MY_MINOR_MAX)<br>
{<br>
end_request(0);<br>
goto loop;<br>
}<br>
<br>
if (CURRENT -&gt;cmd==READ)<br>
//CUREENT是指向请求队列头的request结构指针<br>
{<br>
end_request(my_read()); //my_read()在前面已经定义<br>
goto loop;<br>
}<br>
<br>
if (CURRENT -&gt;cmd==WRITE)<br>
{<br>
end_request(my_write()); //my_write()在前面已经定义<br>
goto loop;<br>
}<br>
<br>
end_request(0);<br>
goto loop;<br>
}<br>
实际上，一个真正的块设备一般不可能没有中断服务子程序，另外设备驱动程序是在系统调用中被调用的，这时由内核程序控制CPU，因此不能抢占，只能自愿放弃；因此驱动程序必须调用sleep_on()函数，释放对CPU的占用；在中断服务子程序将所需的数据复制到内核内存后，再由它来发出wake_up()调用，<br>
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5. 如果需要，编写中断服务子程序<br>
实际上，一个真正的块设备一般不可能没有中断服务子程序，另外设备驱动程序是在系统调用中被调用的，这时由内核程序控制CPU，因此不能抢占，只能自愿放弃；因此驱动程序必须调用sleep_on()函数，释放对CPU的占用；在中断服务子程序将所需的数据复制到内核内存后，再由它来发出wake_up()调用。<br>
另外两段中断服务子程序都要访问和修改特定的内核数据结构时，必须要仔细协调，以防止出现灾难性的后果。<br>
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首先，在必要时可以禁止中断，这可以通过sti()和cli()来允许和禁止中断请求。<br>
其次，修改特定的内核数据结构的程序段要尽可能的短，使中断不至于延时过长。含有中断服务子程序的块设备驱动程序的编写相对比较复杂，我们还没有完全实现，主要问题是在中断处理之间的协调。因为这些程序是要加入内核的，系统默认为你是完全正确的，如果引起循环或者中断长时间不响应，结果非常严重。我们正在努力实现这一程序。<br>
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6. 确定编写需要的初始化函数：<br>
void my_init(void)<br>
需要将的file_operations中的操作函数的地址赋给某个file_operations的结构变量my_fops中的相应域；一个典型的形式是：<br>
struct file_operations my_fops=<br>
{<br>
0,<br>
block_read,<br>
block_write,<br>
0,<br>
0,<br>
my_ioctl,<br>
0,<br>
my_open,<br>
my_release,<br>
block_fsync,<br>
0,<br>
0,<br>
0,<br>
}<br>
my_init中需要作的工作有：<br>
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首先调用标准内核函数登记该设备：<br>
register_chrdev(MY_MOJOR,"my--bdev",&my_fops)；<br>
将request()函数的地址告诉内核：<br>
blk_dev[MY_MAJOR].request_fn=DEVICE_REQUEST;<br>
DEVICE_REQUEST是请求处理函数的地址，它的定义将在稍后可以看到。<br>
告诉新设备的高速缓存的数据块的块大小：<br>
my_block_size=512; //也可以是1024等等<br>
blksize_size[MY_MAJOR]=& my_block_size;<br>
为了系统在初始化时能够对新设备进行初始化，需要在blk_dev_init()中添加一行代码，可以插在blk_dev_init()中return 0的前面，格式为：<br>
my_init();<br>
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7. 在include/linux/blk.h中添加相应语句；<br>
到目前为止，除了DEVICE_REQUEST符合外，还没有告诉内核到那里去找你的request()函数，为此需要将一些宏定义加到blk.h中。在blk.h中找到类似的一行：<br>
#endif /*MAJOR_NR==whatever */<br>
在这行前面加入如下宏定义：<br>
#elif (MAJOR_NR==whatever)<br>
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static void my_request(void);<br>
#define DEVICE_NAME "MY_BLK_DEV" //驱动程序名称<br>
#define DEVICE_REQUEST my_request //request()函数指针<br>
#define DEVIEC_NR(device) (MINOR(device)) //计算实际设备号<br>
#define DEVIEC_ON(device) //用于需要打开的设备<br>
#define DEVIEC_OFF(device) //用于需要关闭的设备<br>
8. 修改drivers/block/Makefile；<br>
假设我们把所以必要的函数写mybd.c中，则找到"L_OBJS := tty_io.o n_tty.o cons<br>
ole.o "行，将"mybd.o"加到其中。<br>
9. 将该设备私有的*.c，*.h复制到目录drivers/block下。<br>
10. 用命令：make clean;make dep;make zImage重新编译内核。<br>
11. 用mknod命令在目录/dev下建立相应主设备号的用于读写的特殊文件。<br>
完成了上述步骤，你在linux环境下编程时就可以使用新设备了。<br>
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[目录]<br>
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一个虚拟的字符设备驱动程序<br>
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七. 一个虚拟的字符设备驱动程序<br>
以下是一个虚拟的字符设备驱动程序，该程序是我和潘刚同学的试验结果，本来我们还打算写一个虚拟的块设备驱动程序，由于时间关系，没有能够完全明白中断中断服务子程序的编写方法，因此没有没有能够实现一个可以所有的虚拟的块设备，非常遗憾。不过主要步骤已经在上文中进行了介绍，我想再有一段时间应该能够完成，到时候一定交给李老师看一下。<br>
虚拟的字符设备驱动程序如下，在潘刚同学的试验报告中也有介绍：<br>
/* drgn.h */<br>
#ifdef KERNEL<br>
#define TRACE_TXT(text) {if(drgn_trace) {console_print(text);console_print("<br>

");}}<br>
#define TRACE_CHR(chr) {if(drgn_trace) console_print(chr);}<br>
#define DRGN_READ 1<br>
#define DRGN_WRITE 0<br>
#endif<br>
#define FALSE 0<br>
#define TRUE 1<br>
#define MAX_BUF 120<br>
#define DRGN_TRON (('M' &lt;&lt; icon_cool.gif|0x01)<br>
#define DRGN_TROFF (('M' &lt;&lt; icon_cool.gif|0x02)<br>
struct drgn_buf<br>
{<br>
int buf_size;<br>
char buffer[MAX_BUF];<br>
struct drgn_buf *link;<br>
};<br>
/* drgn.c */<br>
#define KERNEL<br>
#include &lt;linux/kernel.h&gt;<br>