JZ2440块设备驱动------用ram模拟块设备

淩亂°似流年 2022-09-22 15:52 185阅读 0赞

/\* 参考:drivers\\block\\xd.c  
 \* drivers\\block\\z2ram.c  
 \* 功能:便于实验观察，无论是向磁盘读写，都是先把所有的读操作完后，  
 \* 然后在完成所有的写操作  
 \*   
 \* 2016年6月26日22:41:51  
 \*/  
  
  
  
  
\#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\_t \* ramblock\_queue;  
  
  
\#define RAMBLOCK\_SIZE (1024\*1024)  
static unsigned char \* ramblock\_buf;  
  
  
/\*定义自旋锁\*/  
static DEFINE\_SPINLOCK(ramblock\_lock);  
static int major;  
  
  
/\* 为了兼容老工具fdisk(分区工具),使用ramblock\_getgeo函数获得几何属性，  
 \* 现在的磁盘没有这些东西，为了兼容老工具fdisk(分区工具)，假设我们有这些  
 \* 东西，  
 \*  
 \*/  
static int ramblock\_getgeo(struct block\_device \*bdev, struct hd\_geometry \*geo)  
\{  
/\* 容量=heads\*cylinders\*sectors\*512 \*/  
geo->heads     = 2;/\*磁头数(面数)\*/  
geo->cylinders = 32;/\*柱面数(多少环)\*/  
geo->sectors   = RAMBLOCK\_SIZE/2/32/512;  
return 0;  
\}  
  
  
  
  
  
  
static struct block\_device\_operations ramblock\_fops = \{  
.owner  = THIS\_MODULE,  
.getgeo = ramblock\_getgeo;  
\};  
  
  
  
  
  
  
/\* struct request结构体中的sector成员是表示下一个扇区，如果是读操作，则sector  
 \* 代表源，如果是写目的  
 \* struct request结构体中的current\_nr\_sectors是当前要处理的扇区个数，表示长度  
 \* struct request结构体中的buffer,要是写的话代表源，读的话代表目的  
 \*  
 \*/  
   
/\* 把request放入请求队列request\_queue之前就已经优化好了  
 \*  
 \*/  
static void do\_ramblock\_request (request\_queue\_t \* q)  
\{  
static int cnt   = 0;  
static int w\_cnt = 0;  
static int r\_cnt = 0;  
struct request \*req;  
// printk("do\_ramblock\_request %d\\n",++cnt);  
/\* 以电梯调度算法从q队列里面取出下一个请求  
\* 在while里面是操作  
\*/  
while ((req = elv\_next\_request(q)) != NULL)   
\{  
/\*传输数据三要素:源，长度，目的\*/  
/\*源/目的:\*/  
/\*sector扇区从0开始，目的= 起始地址ramblock\_buf + 偏移offset\*/  
unsigned long offset = req->sector \*512;  
  
/\*目的/源\*/  
//req->buffer  
  
/\*长度:\*/  
unsigned long len   = req->current\_nr\_sectors \*512;  
/\*读写的方向\*/  
if (rq\_data\_dir(req) == READ)  
\{  
printk("do\_ramblock\_request read %d\\n", ++r\_cnt);  
memcpy(req->buffer,ramblock\_buf+offset,len);  
\}  
else  
\{  
printk("do\_ramblock\_request write %d\\n", ++w\_cnt);  
memcpy(ramblock\_buf+offset,req->buffer,len);  
  
  
\}  
  
  
/\* 结束  
\* 1表示成功 0表示失败  
\*/   
end\_request(req, 1); /\* wrap up, 0 = fail, 1 = success \*/  
\}  
\}  
  
  
static int ramblock\_init(void)  
\{  
/\* 1 分配一个gendisk结构体\*/  
/\*次设备号个数:分区个数+1,因为次设备号为0表示整个磁盘，不算分区\*/  
ramblock\_disk = alloc\_disk(16);//15个分区  
/\* 2设置\*/  
  
/\* 2.1分配设置队列:提供读写能力  
\* 当构造请求队列完成时(已经做了优化)，调用请求处理函数do\_ramblock\_request，  
\* 把request放入请求队列request\_queue之前就已经优化好了  
\* blk\_init\_queue的参数为执行队列的处理函数，自旋锁  
\*/  
  
  
/\* 每个块设备都有一个请求队列，每个请求队列单独执行I/O调度  
\* ，请求队列是由请求结构实例链接成的双向链表，链表以及整个  
\* 队列的信息用结构request\_queue描述，称为请求队列对象结构  
\* 或请求队列结构。它存放了关于挂起请求的信息以及管理请求队  
\* 列（如：电梯算法）所需要的信息。结构成员request\_fn是来  
\* 自设备驱动程序的请求处理函数。  
\*   
\*/  
  
  
  
  
   
ramblock\_queue = blk\_init\_queue(do\_ramblock\_request,&ramblock\_lock);  
  
ramblock\_disk->queue = ramblock\_queue;  
/\* 2.2设置其他属性:比如容量\*/  
  
/\*注册块设备，在PC机上执行 cat /proc/devices 可查看相关信息\*/  
major = register\_blkdev(0,"ramblock");  
  
ramblock\_disk->major = major;  
/\* 第一个次设备号  
\* 从0开始到16个次设备号都对应这个块设备  
\*/  
ramblock\_disk->first\_minor = 0;  
/\* 名字  
\* 字符串格式化命令，主要功能是把格式化的数据写入某个字符串中  
\*/  
sprintf(ramblock\_disk->disk\_name, "ramblock");  
/\*操作函数必须要有，即使是空的\*/  
ramblock\_disk->fops = &ramblock\_fops;  
/\* 设置容量  
\* 单位是以扇区为单位的，一扇区为512字节  
\*/  
set\_capacity(ramblock\_disk, RAMBLOCK\_SIZE/512);  
  
  
/\*3硬件相关的操作\*/  
/\* 分配内存  
\* GFP\_KERNEL表示内核内存的正常分配. 可能睡眠.  
\* kzalloc函数分配的内存都被初始化为0，是为了室内和运行速度更快  
\*/  
ramblock\_buf =  kzalloc(RAMBLOCK\_SIZE,GFP\_KERNEL);  
/\* 4注册\*/  
add\_disk(ramblock\_disk);  
return 0;  
  
  
\}  
  
  
static void ramblock\_exit(void)  
\{  
unregister\_blkdev(major,"ramblock");  
del\_gendisk(ramblock\_disk);  
put\_disk(ramblock\_disk);  
blk\_cleanup\_queue(ramblock\_queue);  
kfree(ramblock\_buf);  
  
  
\}  
  
  
module\_init(ramblock\_init);  
module\_exit(ramblock\_exit);  
MODULE\_LICENSE("GPL");