/*既然上面分析了，块设备的工作原理。 那如何写一个块设备呢？*/ /*怎么写一个块设备驱动程序？ * 1. 分配一个gendisk结构，用alloc_disk函数 * 2....设置gendisk结构 * 3.1 设置主设备号，次设备号 * 3.2 设置block_device_operations结构 * 3.3 设置queueu结构 * 4....注册gendisk： 用add_disk函数 */ /***既然知道如何写一个块设备驱动程序，我们就动手用内存模拟一个块设备驱动***/ #define BLOCK_SIZE (1024...block_disk->disk_name, "myblock"); set_capacity(ramblock_disk, BLOCK_SIZE / 512); //设置容量 //既然我们用内存模拟块设备...注册gendisk： 用add_disk函数 add_disk(block_disk); } //释放申请的内存 static void block_exit(void) { unregister_blkdev
前言 这一部分主要是用来介绍 Linux 设备驱动程序的一些基本概念，包括：Linux 设备驱动程序的作用、内核功能的划分、设备和模块的分类以及版本编号。...一、Linux 设备驱动程序的作用 设备驱动程序就像一个个的“黑盒子”，使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这些操作完全隐藏了设备的工作细节。...用户的操作通过一组标准化的调用执行，而这些调用独立于特定的驱动程序。将这些调用映射到作用于实际硬件的设备特有操作上，则是设备驱动程序的任务。...三、设备和模块的分类 以 Linux 的方式看待设备可区分为 3 种基本设备类型，每个模块常常实现 3 种类型中的 1 种，因此可分类成字符模块，块模块，或者一个网络模块。...Linux，相反，允许应用程序读写一个块设备象一个字符设备一样 – 它允许一次传送任意数目的字节。结果就是，块和字符设备的区别仅仅在内核在内部管理数据的方式上，并且因此在内核/驱动的软件接口上不同。
在Linux中，块的大小必须是2的幂，但是不能超过一个页的大小（4k）。...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。 ... ?...（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
如果读者要针对输入设备编写驱动程序，则可使用该选项。注意该选项会导致的安全问题：它会记录你键入的任何东西包括密码。...6、打印设备编号 有时当从一个驱动程序打印消息时，我们会希望打印与硬件关联的设备编号。...有些设备驱动程序也通过 iproc 导出信息，而我们自己的驱动程序当然也可以这么做。因为 /proc 文件系统是动态的，所以驱动程序模块可以在任何时候添加或删除其中的入口项。...在某个进程读取 /proc 文件时，内核会分配一个内存页 (即PAGE_SIZE字节的内存块)，驱动程序可以将数据通过这个内存页返回到用户空间。...对设备驱动程序来讲，它没有多少价值，这里包含该函数只是出于完整性考虑。
前言 本章的目的是编写一个完整的字符设备驱动，我们开发一个字符驱动是因为这一类适合大部分简单硬件设备，字符驱动也比块驱动易于理解。...scull 是一个字符驱动，操作一块内存区域好像它是一个设备，在本章，因为 scull 的这个特殊之处， 我们可互换地使用“设备”这个词和"scull 使用的内存区"。...字符驱动的特殊文件由使用 ls -l 的输出的第一列的"c"标识，块设备也出现在 /dev 中，但是它们由"b"标识。 在Linux系统上输入：ls -l /dev 观察输出。...例如我们要操作某个设备，首先，我们要知道设备在/dev下的设备文件名。这个设备文件提供主设备号以及次设备号。然后内核通过设备文件提供的主设备找到设备驱动程序（操作设备由驱动程序实现）。...最后通过主设备号和次设备构成的设备号找到正确的设备。有了操作的对象（设备）和操作的方法（驱动程序）那就可以完成了我们的要求。 一个驱动程序可以操作多个设备，所以不同的设备可以具有相同的主设备号。
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。...net设备姑且按下不谈，我们在以后的博文中会有涉及。今天，我们可以看看一个简单的block是怎么设计的。 为了将block和fs分开，kernel的设计者定义了request queue这一种形式。...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。...当然，block设备很多，hd、floppy、ram都可以这么来定义，有兴趣的朋友可以在drivers/block寻找相关的代码来阅读。兴趣没有那么强的同学，可以看看我们这篇博文，基本上也能学个大概。...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 <linux/kernel.h
1.用ctrl+alt+T来打开终端 2.要在某个文件夹里创建文本，首先要回到该文件夹的目录。如我在桌面(desktop)建立文本。...gcc helloworld.c -o execFile（此步骤会生成一个execFlie的文件，可用ls查看） 9.运行 ..../execFlie则会开始运行 错误集 make过程中出现makefile的错误 *** missing separator Stop....格式不对 Linux设备驱动程序安装fatal error: linux/module.h: No such file or directory 需要makefile文件 要在Ubuntu中安装整个Linux...内核源代码 sudo apt-get install linux-source
上周写好了DragonOS的AHCI驱动程序，能够通过DMA读写SATA硬盘，在这里简单记录一下。...块设备定义 （以下内容来自维基百科） 块设备是指与系统间用块的方式移动数据的设备。...在DragonOS中，采用与Linux类似的块设备驱动程序模型。...如下图所示： 块设备数据结构及操作 块设备驱动包含了以下数据结构： 名称 功能 说明 block_device_operation 块设备的操作接口 对外统一提供该接口 block_device_request_packet...块设备请求包 block_device_request_queue 块设备请求队列 AHCI驱动程序 AHCI驱动程序用于操作SATA硬盘设备。
目录 示例程序目标 编写驱动程序 编写应用程序 卸载驱动模块 在前几篇文章中，我们一块讨论了：在 Linux 系统中，编写字符设备驱动程序的基本框架，主要是从代码流程和 API 函数这两方面触发。...这篇文章，我们就以此为基础，写一个有实际应用功能的驱动程序： 在驱动程序中，初始化 GPIO 设备，自动创建设备节点; 在应用程序中，打开 GPIO 设备，并发送控制指令设置 GPIO 口的状态; 示例程序目标...编写驱动程序 以下所有操作的工作目录，都是与上一篇文章相同的，即：~/tmp/linux-4.15/drivers/。...从代码中可以看出：驱动程序使用 alloc_chrdev_region 函数，来动态注册设备号，并且利用了 Linux 应用层中的 udev 服务，自动在 /dev 目录下创建了设备节点。...设备节点 由于在驱动程序的初始化函数中，使用 cdev_add 和 device_create 这两个函数，自动创建设备节点。
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...，所以直接用bash -c来做 看一下块设备结构 1 2 3 4 5 6 7 8 # lsblk sdb 8:16 0 1000G 0 disk └─bcache0 251:0
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Linux中，驱动对块设备的输入或输出(I/O)操作，都会向块设备发出一个请求，在驱动中用request结构体描述。...编写块设备驱动时，使用的一些单位介绍: 1. 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512字节。(对设备而言) 2....IO调度器，如果编写的块设备是内存模拟块设备或者是SD卡、Flash等设备，就可以用此函数分配请求队列。
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.../块设备名称, 等于register_blkdev()函数里的name struct hd_struct **part; /*分区表的信息*/ int part_uevent_suppress...4)使用unregister_blkdev()卸载块设备 4.代码如下： #include #include #include <linux.../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....bin文件,然后将块设备里面的文件追加到.bin里面 然后进入linux的nfs挂载目录中 sudo mount -o loop ramblock.bin /mnt //挂载ramblock.bin
2、内核的并发 常见引起并发原因： linux 系统中通常正在运行多个并发进程，并且可能有多个进程同时使用我们的驱动程序。...大多数设备能够中断处理器，而中断处理程序异步运行，而且可能在驱动程序正试图处理其他任务时被调用。 linux 可以运行在多处理器上，因此可能同时有多个处理器在使用该进程。...用户内存是可交换的，不象内核内存，一个不常使用的却有很大一个驱动的设备不会占据别的程序可以用到的 RAM，除了在它实际在用时。...一个精心设计的驱动程序仍然可以，如同内核空间驱动，允许对设备的并行存取。 如果你必须编写一个封闭源码的驱动，用户空间的选项使你容易避免不明朗的许可的情况和改变的内核接口带来的问题。...最重要的设备不能在用户空间处理，包括但不限于网络接口和块设备。 十、快速参考 insmod modprobe rmmod 用户空间工具，加载模块到运行中的内核以及去除它们。
Linux的驱动程序注冊过程，大致分为两个步骤： 模块初始化 驱动程序注冊 以下以内核提供的演示样例代码pci-skeleton.c，具体说明一个pci设备驱动程序的注冊过程。...事实上模块的初始化过程就是这么简单，这也是linux驱动程序的ISO标准流程：module_init–>xx_init_module–>xx_register_driver。...在介绍注冊函数之前，必需要具体说明下linux的总线设备驱动模型，否则以下的内容非常难描写叙述清楚。...2.1 linux总线设备驱动模型 关于总线设备驱动模型，非常多书上都有具体的解说，可是都非常抽象，非常难理解(至少我是这样觉得的)。以下我尽量用最简单的方法来说明相关内容。...事实上在linux内核中，全部设备的驱动的定义，都是以struct device_driver为基类，进行继承与扩展的。你没有看错，内核其中使用了非常多OO的思想。
下面所述就是linux中对所有设备的一个分类，并描述了相互之间的简单区别。...linux中设备和模块的分类： 字符设备：字符设备是能够像字节流(类似文件)一样被访问的设备，有字符设备驱动程序来实现这种特性。...linux可以让应用程序向字符设备一样读写块设备，允许一次传递任意多字节的数据。...因而，块设备和字符设备的区别仅仅在于内核内部管理数据的方式，也就是内核及驱动程序之间的软件接口，而这些不同对用户来讲是透明的。在内核中，和字符驱动程序相比，块驱动程序具有完全不同的接口。...Linux下的磁盘设备都是块设备，尽管在Linux下有块设备节点，但应用程序一般是通过文件系统及其高速缓存来访问块设备的,而不是直接通过设备节点来读写块设备上的数据。
内核代码是可抢占的；因此，我们的驱动程序代码可能在任何时候丢失对处理器的独占，而拥有处理器的进程可能正在调用我们的驱动程序代码。设备中断是异步事件，也会导致代码的并发执行。...我们决定对每个虚拟的 scull 设备使用单独的信号量。使用单个全局的信号量也是正确的。但是不同的 scull 设备并不共享资源，因此没有理由让一个进程在其他进程访问不同的 scull 设备时等待。...在驱动程序中使用 rwsem 的机会相对较少，但偶尔也比较有用。 使用 rwsem 的代码必须包括 。...当读取和写入指针相等时，表明缓冲区是空的，而只要写入指针马上要跑到读取指针的后面时（需谨慎处理交换！），就表明缓冲区已满。 循环缓冲区的使用在设备驱动程序中相当普遍。...2、原子变量 有时，共享的资源可能恰好是一个简单的整数值。假定我们的驱动程序维护着一个共享变量 n_op，该变量的值表明有多少个设备操作正在并发地执行。
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。...提供一个标准的接口来访问系统资源或服务。5. 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。掌握这些基础知识，是深入Linux世界的第一步。
原理 写操作先缓存到ssd硬盘上，然后通过一定策略写到普通硬盘上； 读操作热点数据可以缓存到ssd硬盘上，提高读取数据的速度。...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...ssd cache软件，开源出来供大家使用，目前有人编译出rhel6的rpm包，在centos6上可以直接安装使用。... 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。...non-bcache superblock, remove it using wipefs and wipefs -a [root@localhost ~]# 此时，需要使用wipefs命令，擦除磁盘中的超级块中的数据...设备不见了，即表示缓存删除成功。...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
块设备：系统中可以随机访问（不按顺序访问）数据，这种设备称为块设备。比如我们常用的磁盘就是一种典型的块设备。 字符设备： 系统中按字符流的方式有序的访问数据，这种设备称为字符设备。...比如我们常用的键盘。 为什么说磁盘是一种典型的块设备呢？ 假如磁盘是按字符设备的方式访问数据， 那就是说磁盘是按顺序访问数据的。 如果读取数据时一个数据在1扇区，另一个数据在20扇区。...那么这样的话读取数据是很慢的，严重影响了系统的性能。所以可以见得，当磁盘读取数据时，读完扇区1时，就跳到扇区20去读取。 这样磁盘的效率就会明显提高。 为什么说键盘是一种典型的字符设备呢？...字符设备的特点是读取数据是按顺序读取数据。假如我从键盘输入数据，键盘读取的顺序都不固定，而是随机的顺序，那这样输入的数据明显是不对的。所以键盘是一种字符设备。...简单的来说块设备就是随机的读取，而字符设备却是按顺序读取的。
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