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linux 3.2.0 vmem_disk驱动源码

 

  1. /* 参考:
  2.  * drivers\block\xd.c
  3.  * drivers\block\z2ram.c
  4.  */
  5. #include <linux/module.h>
  6. #include <linux/errno.h>
  7. #include <linux/interrupt.h>
  8. #include <linux/mm.h>
  9. #include <linux/fs.h>
  10. #include <linux/kernel.h>
  11. #include <linux/timer.h>
  12. #include <linux/genhd.h>
  13. #include <linux/hdreg.h>
  14. #include <linux/ioport.h>
  15. #include <linux/init.h>
  16. #include <linux/wait.h>
  17. #include <linux/blkdev.h>
  18. #include <linux/blkpg.h>
  19. #include <linux/delay.h>
  20. #include <linux/io.h>
  21. #include <asm/system.h>
  22. #include <asm/uaccess.h>
  23. #include <asm/dma.h>
  24. static struct gendisk *ramblock_disk;
  25. static struct request_queue *ramblock_queue;
  26. static int major;
  27. static DEFINE_SPINLOCK(ramblock_lock);//自旋锁
  28. #define RAMBLOCK_SIZE (1024*1024)
  29. static unsigned char *ramblock_buf;
  30. //获得几何信息函数,把几何信息保存在geo结构体中。
  31. //为了测试的时候可以使用分区工具fdisk,假装内存也具有一些几何信息
  32. static int ramblock_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
  33. {
  34.     /* 块设备容量(字节为单位)=heads*cylinders*sectors*512 ,其中sector为一环里面的扇区数*/
  35.     geo->heads = 2;    //磁头个数,或面数
  36.     geo->cylinders = 32;    //柱面数或环数
  37.     geo->sectors = RAMBLOCK_SIZE/2/32/512;//一环里面的扇区数,
  38.     //根据:块设备容量(字节为单位)=heads*cylinders*sectors*512,
  39.     //模拟磁盘才可以这样算,实际的磁盘这些信息都是固定的。
  40.     return 0;
  41. }
  42. static struct block_device_operations ramblock_fops = {
  43.     .owner    = THIS_MODULE,
  44.     .getgeo    = ramblock_getgeo,
  45. };
  46. //这里要处理的是保存在request_queue *q 队列里面的一系列读写请求,不是某一次某一个,而是多
  47. //个在这里统一优化,处理。这是块设备特殊的地方,不立即读写,合并为一大块读写等等以提高效率。
  48. static void do_ramblock_request(struct request_queue * q)
  49. {
  50.     struct request *req;
  51.     req = blk_fetch_request(q);
  52.     while (req) {
  53.         unsigned long start = blk_rq_pos(req) << 9;
  54.         unsigned long len = blk_rq_cur_bytes(req);
  55.         int err = 0;
  56.         if (start + len > RAMBLOCK_SIZE) {
  57.             pr_err(“ramblock” “: bad access: block=%llu, “
  58.              “count=%u\n”,
  59.              (unsigned long long)blk_rq_pos(req),
  60.              blk_rq_cur_sectors(req));
  61.             err = -EIO;
  62.             goto done;
  63.         }
  64.         while (len) {
  65.             //unsigned long addr = start & Z2RAM_CHUNKMASK;
  66.             //unsigned long size = Z2RAM_CHUNKSIZE – addr;
  67.             //if (len < size)
  68.                 //size = len;
  69.             //addr += z2ram_map[ start >> Z2RAM_CHUNKSHIFT ];
  70.             if (rq_data_dir(req) == READ)
  71.                 memcpy(req->buffer, ramblock_buf+start, len);
  72.             else
  73.                 memcpy(ramblock_buf+start, req->buffer, len);
  74.             //start += size;
  75.             //len -= size;
  76.             len -= len;
  77.         }
  78.     done:
  79.         if (!__blk_end_request_cur(req, err))
  80.             req = blk_fetch_request(q);
  81.     }
  82. #if 0
  83.     static int r_cnt = 0;
  84.     static int w_cnt = 0;
  85.     struct request *req;
  86.     //printk(“do_ramblock_request %d\n”, ++cnt);
  87.     //利用elv_next_request(q)函数取出优化后的一个个request结构体,解析,进行实际读写
  88.     while ((req = blk_fetch_request(q)) != NULL) {
  89.         /* 数据传输三要素: 源,目的,长度 */
  90.         /* 源/目的: */
  91.         //unsigned long offset = req->__sector * 512;
  92.         unsigned long offset =blk_rq_pos(req);
  93.         //req->sector的含义是:当前这个req要从第sector个扇区开始读/写数据。
  94.         //这些东西内核优化队列的时候会设置好,我们拿来用就行
  95.         /* 目的/源: */
  96.         // req->buffer
  97.         /* 长度: */
  98.         //unsigned long len = req->current_nr_sectors * 512;    //字节为单位
  99.         unsigned long len = blk_rq_bytes (req);
  100.         //利用rq_data_dir(req)函数获得这个req的读写操作标志,分别处理读和写操作。
  101.         if (rq_data_dir(req) == READ)
  102.         {
  103.             //printk(“do_ramblock_request read %d\n”, ++r_cnt);
  104.             memcpy(req->buffer, ramblock_buf+offset, len);
  105.             //数据从ramblock_buf+offset读到req->buffer
  106.         }
  107.         else
  108.         {
  109.             //printk(“do_ramblock_request write %d\n”, ++w_cnt);
  110.             memcpy(ramblock_buf+offset, req->buffer, len);
  111.             //数据从req->buffer写到ramblock_buf+offset
  112.         }
  113.         __blk_end_request_all(req, 1);//通知完成当前请求成功,end_request()会将当前请求从请求
  114.                     //队列中剥离
  115.     }
  116. #endif
  117. }
  118. static int ramblock_init(void)
  119. {
  120.     /* 1. 分配一个gendisk结构体 */
  121.     ramblock_disk = alloc_disk(16); /* 次设备号个数: 分区个数+1 */
  122.     /* 2. 设置 */
  123.     /* 2.1 分配/设置队列 */
  124.     ramblock_queue = blk_init_queue(do_ramblock_request, &ramblock_lock);
  125.     ramblock_disk->queue = ramblock_queue;
  126.     /* 2.2 设置其他属性: 比如容量 */
  127.     major = register_blkdev(0, “ramblock”); /* cat /proc/devices */
  128.     ramblock_disk->major = major;
  129.     ramblock_disk->first_minor = 0;
  130.     sprintf(ramblock_disk->disk_name, “ramblock”);
  131.     ramblock_disk->fops = &ramblock_fops;
  132.     set_capacity(ramblock_disk, RAMBLOCK_SIZE / 512);
  133.     /* 3. 硬件相关操作 */
  134.     ramblock_buf = kzalloc(RAMBLOCK_SIZE, GFP_KERNEL);
  135.     //ramblock_buf指向块设备起始地址
  136.     /* 4. 注册 */
  137.     add_disk(ramblock_disk);
  138.     return 0;
  139. }
  140. static void ramblock_exit(void)
  141. {
  142.     unregister_blkdev(major, “ramblock”);
  143.     del_gendisk(ramblock_disk);
  144.     put_disk(ramblock_disk);
  145.     blk_cleanup_queue(ramblock_queue);
  146.     kfree(ramblock_buf);
  147. }
  148. module_init(ramblock_init);
  149. module_exit(ramblock_exit);
  150. MODULE_LICENSE(“GPL”);

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