Linux系统一次读取磁盘的大小是一个块，而不是一个扇区，块设备驱动由此得名。 二、块设备处理过程 1、linux 内核中，块设备将数据存储与固定的大小的块中，每个块都有自己的固定地址。...Linux内核中块设备和其他模块的关系如下。 ? 1、块设备的处理过程涉及Linux内核中的很多模块，下面简单描述之间的处理过过程。 ... ?...（Linux系统中，对块设备的IO请求，都会向块设备驱动发出一个请求，在驱动中用request结构体描述） 内核结构如下：. struct request { struct list_head queuelist...（也可以不用注册设备，驱动一样可以工作，该函数和字符设备的register_chrdev()函数相对应，对于大多数的块设备，第一个工作就是相内核注册自己，但是在Linux2.6以后，register_blkdev
按照ldd的说法，linux的设备驱动包括了char，block，net三种设备。char设备是比较简单的，只要分配了major、minor号，就可以进行读写处理了。...换一句话说，所有fs对block设备的请求，最终都会转变为request的形式。所以，对于block设备驱动开发的朋友来说，处理好了request queue就掌握了block设备的一半。...闲话不多说，我们看看一个ramdisk代码驱动是怎么写的，代码来自《深入linux 设备驱动程序内核机制》， #include #include #include #include #include #include ...#include #include #include #define RAMHD_NAME
Linux内核驱动模块机制 静态加载, 把驱动模块编进内核， 在内核启动时加载 动态加载, 把驱动模块编为ko, 在内核启动后，需要用时加载 2....编写内核驱动 #include #include static int __init test_init(void) { return...:make -C 内核源码目录 M=驱动代码所在目录 modules_install INSTALL_MOD_PATH=/文件系统路径 clean:make -C 内核源码目录 M=驱动代码所在目录...var/log/messages tail /var/log/messages 5. printk的级别控制 /usr/src/kernels/2.6.18-194.el5-i686/include/linux.../kernel.h #define KERN_EMERG "" /* system is unusable */ #define KERN_ALERT ""
支持阻塞IO的驱动demo Linux 上的设备类型可以大概分为以下几种： 字符设备：以字节为单位传输，传输率低，不支持随机访问，常见的设备有鼠标，键盘，触摸屏等 块设备： 以块位单位传输，常见的就是磁盘...先看下字符设备的结构 struct cdev { struct kobject kobj; // 用于linux设备驱动模型 struct module *owner; // 字符设备驱动所在的内核模块对象指针...void cdev_del(struct cdev *); // 从系统中删除cdev 数据结构 内核也提供了动态分配设备号的方法： extern int alloc_chrdev_region(dev_t...再介绍下misc 设备，linux 内核将一些不符合预先确定的字符设备划分为杂项设备，使用的数据结构如下; struct miscdevice { int minor; const char...#include #include #include #include #include
Bcache简介 Bcache是Linux内核块设备层cache，支持多块HDD使用同一块SSD作为缓存盘。它让SSD作为HDD的缓存成为了可能。...Bcache是从Linux-3.10开始正式并入内核主线的，因此，要使用Bcache，需要将内核升级到3.10及以上版本才行。...安装 1 2 sudo apt-get update sudo apt-get install bcache-tools 操作 假设我们的HDD设备为/dev/sdb， SSD设备为/dev/sdc，...我们需要用SSD加速HDD 擦除磁盘中的超级块信息 1 2 # wipefs -a /dev/sdb # wipefs -a /dev/sdc 创建后端磁盘(HDD) 1 make-bcache -B.../sys/block/bcache0/bcache/attach' 注意，写入UUID必须以root身份才能执行，在zsh里面sudo可能会出现权限不够的问题，所以直接用bash -c来做 看一下块设备结构
Linux内核版本: 3.5 一、块设备介绍 块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...块设备是与字符设备并列的概念， 这两类设备在 Linux 中驱动的结构有较大差异，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...在向块设备提交这些请求前内核会先执行请求的合并和排序预操作，以提高访问的效率，然后再由内核中的I/O调度程序子系统来负责提交 I/O 请求， 调度程序将磁盘资源分配给系统中所有挂起的块 I/O 请求...块 (Blocks)：由Linux制定对内核或文件系统等数据处理的基本单位。通常，1个块由1个或多个扇区组成。(对Linux操作系统而言) 3. 段(Segments)：由若干个相邻的块组成。...代码可以参考内核文件: drivers\block\z2ram.c 三、块设备示例代码 3.1 内存模拟块设备(不使用IO调度器) 内存空间采用vmalloc函数进行分配。
通过上节的块设备驱动分析,本节便通过内存来模拟块设备驱动 ,方便我们更加熟悉块设备驱动框架 参考内核自带的块设备驱动程序: drivers/block /xd.c drivers/block /z2ram.c...; struct block_device_operations *fops; //块设备操作函数 struct request_queue *queue; //请求队列...源地址) ... ... }; 2.本节需要的函数如下: int register_blkdev(unsigned int major, const char *name); 创建一个块设备...,当major==0时,表示动态创建,创建成功会返回一个主设备号 unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name); 卸载一个块设备, 在出口函数中使用.../tmp/ //挂载块设备到/tmp目录下 接下来在/tmp目录下vi 1.txt文件,最终都会保存在/dev/ memblock块设备里面 cd /; umount
软件 ssd 缓存开源软件主要有bcache ，flashcache bcache 需要编译最新的内核，要求比较高，配置比较复杂，目前主要用于测试环境； flashcache 是facebook内部使用的... 0 0 0 0 0 0|10 0|0 0|0 fdisk -l /dev/mapper/cachedev 可以看到一个设备...identifier: 0x0002da0a Device Boot Start End Blocks Id System 使用： 可以当一个块设备来使用
Bcache简介 Bcache是Linux内核块设备层cache，支持多块HDD使用同一块SSD作为缓存盘。它让SSD作为HDD的缓存成为了可能。...注：Bcache是从Linux-3.10开始正式并入内核主线的，因此，要使用Bcache，需要将内核升级到3.10及以上版本才行。...擦除磁盘中的超级块信息： 创建Bcache后端磁盘（HDD）: 创建Bcache缓存磁盘（SSD）： 查看Bcache磁盘： Bcache磁盘配置 格式化Bcache磁盘并挂载 要使用bcache...(28-Dec-2013) Discarding device blocks: done Filesystem label= OS type: Linux...Bcache使用之系统配置 配置/etc/fstab /etc/fstab文件保存着Linux系统启动过程中，使用的挂载配置，文件中的每一行都对应着系统中的一个挂载点，有关fstab文件的说明，在此不做介绍
#include 1....EXPORT_SYMBOL(函数名/变量的地址) //把函数/或者变量的地址导出到内核的符号表中 EXPORT_SYMBOL_GPL(函数名) /////////// /proc/kallsyms 查看当前系统的符号表
Page Cache(页缓存) Linux页高速缓存任何基于页的数据，所缓存的Page包括普通文件内容、块设备文件、内存映射文件的读写。页缓存中一个页帧的文件数据锁对应的磁盘块不必是连续的。...如果是普通文件内容它们只是逻辑上连续的磁盘盘块，这些磁盘块在磁盘上可以是不连续的。针对块设备文件的页缓存则是磁盘盘块在物理磁盘上是连续的。...如果文件类型是块设备文件，struct address_space嵌入到块设备中文件的主索引节点,struct block_device中的db_inode指向块设备这个inode.struct address_space...在内核中块缓存是通过struct buffer_head进行管理的。...所属的地址空间 struct address_space *b_assoc_map; atomic_t b_count; /* users using this buffer_head */ }; 内核中按照块访问的场景不多
/****************** * 内核的调试技术 ******************/ (1)内核源代码中的一些与调试相关的配置选项 内核的配置选项中包含了一些与内核调试相关的选项，都集中在...有用的参数有： -t 显示调用发生的时间 -T 显式调用所花费的时间 -f 跟踪所有子进程 -p 跟踪特定进程 -o 将输出的信息导入特定的文件 (5)查看oops消息 oops是内核告知用户有不幸发生的最常用方式...通常，发送完oops后，内核会处于一种不稳定状态。...在某些情况下，oops会导致内核混乱，而混乱的结果就是死机，这些情况可能包括： *oops发生在持有锁的代码中 *oops发生在和硬件设备通讯的过程中 *oops在中断上下文中发生 *oops发生在idle...进程(0)或init进程(1)，因为内核没有这两个进程没法工作 如果oops在其他进程运行时发生，内核会杀死该进程并尝试着继续运行。
在内核中，用dev_t类型保存设备编号。 2.4内核中采用16位设备号(8位主，8位从)，而2.6采用32位，12位主，20位从。...在驱动中访问设备号应该用中定义的宏。...标志都定义在 struct file_operations *f_op; 与文件相关的操作。内核在执行open时对这个指针赋值。...inode定义在 dev_t i_rdev; 对于表示设备文件的inode结构，i_rdev里包含了真正的设备编号 struct cdev *i_cdev cdev是表示字符设备的内核的内部结构.../devices.txt可查看设备号的静态分配情况 ///内核里使用struct cdev来描述一个字符设备驱动 #include struct cdev { struct
因此，Linux中LED的驱动框架把所有LED设备的共性给实现了，把不同的地方留给驱动工程师去做。...内核在启动过程中，内核需要按照先后顺序去进行初始化操作。因此，内核给是给启动时要调用的所有初始化函数归类，然后每个类按照一定的次序去调用执行。...内核开发者在编写内核代码时只要将函数设置合适的级别，这些函数就会被链接的时候放入特定的段，内核启动时再按照段顺序去依次执行各个段即可。...详见Linux设备管理：sysfs文件系统的功能及其应用。 led_class_attrs结构体数组设置了leds设备类的属性，即led硬件操作的对象和方法。...led_trigger_set_default(led_cdev); #endif printk(KERN_DEBUG "Registered led device: %s\n", led_cdev->name); //在内核启动过程中打印所注册设备类的名称
块设备是文件系统的底层支撑，完成数据的存储和访问。块设备也能脱离文件系统以螺设备的形式工作。 块设备以“块”为最小访问单元，可随机访问（定位寻址），逻辑上具有“通用设备层，物理磁盘，分区概念“。...块设备的处理流程较为复杂，包括通用块层，IO调度层和块设备驱动程序的三层组织架构。 通用块设备层负责将bio 到request请求的变换和组织。...物理磁盘gendisk 逻辑分区对象hd_struct 块设备对象block_device 物理磁盘请求队列request_queue ~/Downloads/research/linux-5.15.4...first_minor; /*与磁盘关联的第一个次设备号*/ int minors; /* 次设备好的最大数量，没有分区的设备，此值为1 maximum number of minors...内核学习笔记-磁盘篇 解决磁盘IO读取慢全过程 为什么磁盘存储引擎用 b+树来作为索引结构？
复习总线设备驱动模型，做了一点小笔记，大牛略过。 一、Linux系统的驱动框架的基础很大一部分是围绕着总线设备驱动模型展开的。...二、涉及3个重要结构体： struct bus_type：总线 struct device ：设备 struct device_driver：驱动 三、结构体核心代码分析(2.6.38内核) structbus_type... *platform_data; // 平台特定数据，一般我们移植内核时需填充该结构体(如支持mini2440的nandflash，dm9000等) dev_t devt..., pci_dev，usb_device，i2c_device, spi_device等)都包含一个struct device结构体，当这些驱动向内核注册各式各样的设备时，其实最终都会调用到： intdevice_register..., 内核都会调用总线的match函数来探测是否有合适device_driver的device或者是否有合适device的device_driver，如果match成功，则会调用device_driver
在Linux的世界里，设备是构成系统的基础，它们使得计算机能够与外界互动。Linux设备可以大致分为几种类型，每种类型都有其独特的特性和用途。让我们一起探索这些设备类型及其特性。1....主要用于设备如终端（TTY）、串行端口等。2. 块设备（Block Devices）块设备允许存储和检索固定大小的数据块，如硬盘、SSD或USB驱动器。...它们是构建文件系统的基石，可以随机访问存储在设备上的任何数据块。特性：随机访问：可以直接访问任何数据块，不需要按顺序。缓存操作：通常操作系统会缓存块设备操作，提高数据处理效率。...这些设备提供了操作系统的特殊功能。特性：软件实现：不依赖硬件，完全由操作系统内核管理。特殊用途：如数据丢弃（/dev/null）或随机数生成（/dev/random）。适用于特定的系统操作和功能实现。...总结Linux设备的多样性和复杂性是Linux系统强大功能的体现。通过了解不同类型的Linux设备及其特性，开发者和系统管理员可以更有效地管理和利用这些设备，为用户提供丰富的计算体验。
一、传统块设备 我们先来实现一个基于内存的传统块设备驱动。...代表起始扇区 dsk_mem = simp_blkdev_data + (bio->bi_sector << 9); bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {//遍历每一个块...代码参考 写一个块设备驱动.pdf 资料参考 《Linux内核设计与实现》 《Linux内核完全注释》 Linux.Generic.Block.Layer.pdf https://zhuanlan.zhihu.com.../c_132560778 四、完整代码 没有在内核中编译过，运行过 4.1 传统块设备 #define SIMP_BLKDEV_DEVICEMAJOR COMPAQ_SMART2_MAJOR//...代表起始扇区 dsk_mem = simp_blkdev_data + (bio->bi_sector << 9); bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {//遍历每一个块
/****************** * linux内核的时间管理 ******************/ (1)内核中的时间概念 时间管理在linux内核中占有非常重要的作用。...为此，内核提供了两个结构体，都定义在： struct timeval { time_t tv_sec; /* seconds */ suseconds_t tv_usec...，但设备中当前没有产生数据。...此时，驱动的read函数默认的操作是进入休眠，一直等待到设备中有了数据为止。 这种等待就是不定时的延迟，通常采用休眠机制来实现。...直到某些事件发生后，如设备接收到数据，则将进程重新设为运行态并进入运行队列进行调度。 休眠函数的头文件是，具体的实现函数在kernel/wait.c中。
linux内核采用约定方法为驱动程序选择ioctl号，可以参考include/asm/ioctl.h和Documentation/ioctl-number.txt。...一个ioctl号为32位，linux将其分成4个部分，构建一个ioctl号码所需要的宏都定义在： type 8位幻数。其实就是为你的驱动选定一个号码。...这一步是必需的，目的是让内核知道该通知谁。 02.为了真正启动异步通知机制，用户程序还必须在设备中设置FASYNC标志，这是通过fchtl命令F_SETFL完成的。...不是所有的设备都支持异步通知，应用程序通常假设只有套接字和终端才有异步通知能力. (5)驱动程序中如何实现异步通知 a.用户空间操作在内核的对应 01.当设定F_SETOWN时，对file->f_owner...03.当数据到达时，由内核发送一个SIGIO信号给所有注册为异步通知的进程 b.在设备结构体中加入fasync_struct的指针 该结构在中定义： struct fasync_struct
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