1、設(shè)備驅(qū)動程序(二)1中斷處理中斷的控制：打開和關(guān)閉中斷響應(yīng)函數(shù)的注冊中斷源和中斷號中斷的處理：中斷響應(yīng)函數(shù)使用tasklet2中斷的控制中斷控制器：中斷首先由中斷控制器處理。中斷控制器可以被編程，可以將中斷分派到多處理器環(huán)境下不同的處理器上。cli和sti：用于關(guān)閉和打開中斷，但Linux系統(tǒng)中并不使用這種方式打開和關(guān)閉中斷。unsigned ling flags;.save_flags(flags);cli();/* 這里的代碼在中斷關(guān)閉狀態(tài)下執(zhí)行 */restore_flags(flags);Linux系統(tǒng)中一般使用如下方式關(guān)閉和打開中斷：更安全的方法是使用“鎖機制”，特別是在多處理器環(huán)境

2、下，上述方法不能通過關(guān)閉中斷保護臨界區(qū)代碼。spin_lock_irqsave通過自旋鎖提供鎖機制和對中斷的控制。這種方法也適用于單處理器環(huán)境。3S3C2410的中斷控制器4中斷控制器寄存器操作5中斷源6注冊和注銷中斷響應(yīng)函數(shù)注冊中斷響應(yīng)函數(shù)打開中斷響應(yīng)驅(qū)動程序工作關(guān)閉中斷響應(yīng)注銷中斷響應(yīng)函數(shù)int register_irq(unsigned int irq, void (*handler)(int, void *, struct pt_regs *),unsigned long flags,const char *dev_name,void *dev_id);void free_irq(un

3、signed int irq, void *dev_id);request_irq()/free_irq()unsigned int irq 中斷號，每個中斷響應(yīng)函數(shù)都對應(yīng)一個中斷號。中斷號由使用的硬件決定。void (*handler)(int, void *, struct pt_regs *) 指向中斷響應(yīng)函數(shù)的指針。unsinged long flags 用于中斷控制的變量，實際是一些選項的位掩碼。const char *dev_name 字符串指針。這個字符串將顯示在/proc/interrupts中，表示這個中斷的所有者。void *dev_id 這個指針用于共享的中斷線。這個指針

4、一般由驅(qū)動程序自己使用，指向它自己的私有數(shù) 據(jù)。在中斷不共享時，這個指針可以是空指針，但一般將它指向設(shè)備自己。7flags中的位標志SA_INTERRUPT 當這個比特置位時表示注冊的是一個“快速”中斷，即在中斷響應(yīng)期間中斷是被禁止的。 （相對于“慢速”中斷，因為需要較長的處理時間，系統(tǒng)在處理“慢速”中斷期間中斷是 不被禁止的。這種中斷一般很少被使用。）SA_SHIRQ 這個比特被置位時表示這個中斷可以被其它設(shè)備共享。如果其他設(shè)備已經(jīng)注冊了這個中 斷并且不是共享方式，則無法再注冊這個中斷的中斷響應(yīng)函數(shù)。SA_SAMPLE_RANDOM 這個比特被置位時表示這個中斷可以對熵池做貢獻。熵池是操作系

5、統(tǒng)用于產(chǎn)生真隨機數(shù) 的機制。熵池中的隨機數(shù)經(jīng)常被用來生成用于安全或加密的密碼。如果這個中斷的發(fā)生 是完全隨機的，比如鍵盤中斷，則可以將這個比特置位，向熵池貢獻；否則，比如固定 間隔的時鐘中斷，不包含隨機性，這種中斷就用于為熵池做貢獻。8使用register_irq()注冊一個中斷也是對系統(tǒng)資源申請的一個過程。注冊成功則響應(yīng)的系統(tǒng)資源將被占用。注冊一個中斷可以在驅(qū)動程序初始化的時候，也可以在設(shè)備第一次被打開的時候。一般，中斷的注冊在設(shè)備第一次被打開、同時設(shè)備硬件的中斷功能還沒有被使能時進行。這種方式需要驅(qū)動程序本身對設(shè)備的打開次數(shù)進行管理。int result;result = register

6、_irq(SPIOC_IRQ, spioc_interrupt,SA_INTERRUPT, “spioc”, NULL);if(result) printk(KERN_INFO “spioc: cant get assigned irq %dn”,SPIOC_IRQ);return -1; else enable_irq();我們可以通過/proc界面查看系統(tǒng)上中斷的使用情況：/proc/interrupts/proc/stat9中斷號中斷號是一個中斷最根本的標志，每個中斷源對應(yīng)一個中斷號。中斷號是唯一的，并且是由硬件決定的。我們要使用一個中斷，首先就需要知道它的中斷號。靜態(tài)設(shè)定中斷號：在我們

7、寫驅(qū)動程序時已經(jīng)明確知道要使用的中斷號。驅(qū)動程序模塊加載時設(shè)定中斷號：由用戶在加載驅(qū)動程序時指定要使用的中斷號。比如某些ISA卡通過跳線設(shè)定所使用的中斷，這時用戶可根據(jù)跳線的設(shè)置在加載驅(qū)動程序時指定中斷號，如：insmod ./spioc.o spioc_irq=x自動探測中斷號：由驅(qū)動程序自動決定或由操作系統(tǒng)決定要使用的中斷號。如PCI設(shè)備的中斷號是在系統(tǒng)啟動時由系統(tǒng)分配的。 1 完全由驅(qū)動程序執(zhí)行自動探測：根據(jù)一些設(shè)備的基本知識，驅(qū)動程序可以根據(jù)設(shè)備的某些參數(shù)判斷應(yīng)該使用哪個中斷號。 2 借助內(nèi)核的幫助：內(nèi)核提供了一套底層工具用于探測中斷號unsigned long probe_irq_o

8、n(void);int probe_irq_off(unsigned long);10關(guān)于中斷響應(yīng)函數(shù)中斷響應(yīng)函數(shù)需要滿足如下一些限制： 中斷響應(yīng)函數(shù)不能向用戶空間或從用戶空間傳送數(shù)據(jù)，因為中斷并不在進程環(huán)境中執(zhí)行。 中斷響應(yīng)函數(shù)不能做任何與進入睡眠有關(guān)的操作，如調(diào)用sleep_on()等。 中斷響應(yīng)函數(shù)不能使用除GFP_ATOMIC類型之外的內(nèi)存分配功能。 中斷響應(yīng)函數(shù)不能對一個信號量加鎖。 中斷響應(yīng)函數(shù)中不能調(diào)用schedule()函數(shù)進行進程調(diào)度。一般，中斷中斷響應(yīng)函數(shù)完成的工作包括： 從設(shè)備讀數(shù)據(jù)，或向設(shè)備寫數(shù)據(jù)。 簡單的數(shù)據(jù)處理或其他簡單操作。 喚醒一個在這個設(shè)備上睡眠的進程。11使

9、用tasklettasklet是Linux中斷處理中bottom-half機制的實現(xiàn)方式之一。在2.3版本的內(nèi)核之前，Linux使用老式的bottom-half實現(xiàn)方式，稱為BH。如果使用的是老版本的內(nèi)核，則無法使用tasklet。tasklet實現(xiàn)了一個中斷處理過程的下半部，因此它也要遵守中斷響應(yīng)函數(shù)應(yīng)該遵守的限制。tasklet在一個中斷的上半部運行完成后才能獲得運行機會，并且由上半部進行調(diào)度。一個tasklet可以被多次調(diào)度，但只運行一次。要使用tasklet，需要首先使用DECLARE_TASKLET宏進行聲明DECLARE_TASKLET(name, function, data);

10、name: tasklet的名字。function: tasklet運行的函數(shù)的名字。它的參數(shù)類型為unsigned long, 返回值類型為void。data: 作為傳遞給function的數(shù)據(jù)，是unsigned long類型。然后，在中斷上半部中用tasklet_schedule()來調(diào)度運行一個tasklet。12void spioc_do_tasklet(unsigned long);.DECLARE_TASKLET(spioc_tasklet, spioc_do_tasklet, 0);./* The interrupt handler */void spioc_interrupt

11、(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)/* read/write data etc. */.tasklet_schedule(&spioc_tasklet);./* other operations */* The tasklet function */void spioc_do_tasklet(unsigned long somevar)/* Here should do the not so critic but time consumingdata processing */./* If some waiting queue is ne

12、ed to be waked up, do it here */wake_up_interruptible(&spioc_read_queue);13競爭情況由于中斷出現(xiàn)的隨機性，驅(qū)動程序在處理中斷時要特別注意存在競爭條件的情況。避免競爭情況出現(xiàn)所采用的方法充滿了各式各樣的技巧，而且由于競爭情況本身的復(fù)雜性，避免競爭的方法難于全面分類和描述。一般，比較常用的方法有：1. 使用循環(huán)緩沖區(qū)，不使用共享變量。2. 使用自旋鎖來實現(xiàn)互斥。3. 使用可以自動增加/減少的鎖變量。由于信號量的使用可能導致一個過程進入睡眠，所以在中斷響應(yīng)函數(shù)中不能使用信號量。關(guān)于競爭情況和處理方法，詳見Linux設(shè)備驅(qū)動程序

13、第九章的相關(guān)內(nèi)容。14驅(qū)動程序的其它內(nèi)容阻塞型輸入輸出：睡眠和喚醒內(nèi)存使用：申請和分配時間控制：延遲和定時使用devfs自動獲得主設(shè)備號驅(qū)動程序調(diào)式技術(shù)安全性15阻塞型輸入輸出當一個進程從設(shè)備讀數(shù)據(jù)但還沒有可用的數(shù)據(jù)時，或向設(shè)備寫數(shù)據(jù)而設(shè)備還沒準備好時，進程一般應(yīng)該進入睡眠。當有可用數(shù)據(jù)或設(shè)備準備就緒時，再通過喚醒的方式將睡眠中的進程喚醒，使得操作可以進行下去。等待隊列及其初始化：wait_queue_head_t spioc_wait_queue;init_waitqueue_head(&spioc_wait_queue);還可以用如下方式聲明一個靜態(tài)的等待隊列：DECLARE_WAIT_Q

14、UEUE_HEAD(spioc_wait_queue);上述語句聲明的等待隊列在編譯時被初始化。16睡眠和喚醒一旦一個等待隊列被聲明和初始化之后，進程就可以使用這個等待隊列進入睡眠。如下函數(shù)用于使一個進程進入睡眠和喚醒一個睡眠中的進程：sleep_on(wait_queue_head_t *queue);interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *queue);sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *queue, long timeout);interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue

15、_head_t *queue, long timeout);sleep_on(wait_queue_head_t *queue);interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *queue);void wait_event(wait_queue_head_t queue, int condition);int wait_event_interruptible(wait_queue_head_t queue, int condition);wake_up(wait_queue_head_t *queue);wake_up_interruptible(wait_

16、queue_head_t *queue);wake_up_sync(wait_queue_head_t *queue);wake_up_interruptible_sync(wait_queue_head_t *queue);17時間管理：時間間隔、時間延遲Linux操作系統(tǒng)的時鐘產(chǎn)生固定時間間隔的時鐘中斷。時間間隔由HZ值決定。HZ：這是一個與體系結(jié)構(gòu)有關(guān)的值，在大多數(shù)的體系結(jié)構(gòu)上，Linux操作系統(tǒng)定義這個值為100，表示每一秒種的時鐘中斷次數(shù)。jiffies：這個變量是一個操作系統(tǒng)的全局變量。系統(tǒng)啟動時這個變量被初始化成0，并在隨后的每次時鐘中斷時被加1。每次時鐘中斷也被稱為一次“滴答(

17、tick)” 。另外，目前的大多數(shù)CPU都有一個計數(shù)寄存器，專門用于記錄CPU的時鐘脈沖，它每個時鐘周期被加1。這個寄存器記錄的數(shù)據(jù)不受任何CPU其它操作的影響，最真實地記錄了時間的變化。這個寄存器的值可以通過函數(shù)或系統(tǒng)調(diào)用在內(nèi)核空間或用戶空間被讀出使用，如使用void do_gettimeofday(struct timeval *tv);gettimeofday(struct timeval *tv);18時間延遲確定時間間隔的時間延遲：長間隔延遲短間隔延遲任務(wù)的延遲執(zhí)行：任務(wù)隊列(task queue)tasklet內(nèi)核定時器(kernel timer) unsigned ling j

18、= jiffies + delay*HZ while(jiffies j) /* do nothing */; sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, unsigned long t); interruptible_sleep_on_timeout(); void udelay(unsigned long usecs); void mdelay(unsigned long msecs);19內(nèi)存的申請和分配驅(qū)動程序有時需要動態(tài)申請一些內(nèi)存用于暫存數(shù)據(jù)等。驅(qū)動程序申請的內(nèi)存空間在內(nèi)核地址空間范圍內(nèi)，因此它們會被保持在內(nèi)存中而不會被交換到磁盤的交換空間上。驅(qū)動

19、程序用于申請內(nèi)存空間的函數(shù)一般為：void *kmalloc(size_t size, int flags);void kfree(const void *addr);get_free_page(int flags);get_free_pages(int flags, unsigned long order);void free_page(unsigned long addr);void free_pages(unsigned long addr, unsigned long order);size：申請的字節(jié)數(shù)flags：控制內(nèi)存分配的標志參數(shù)GFP_KERNEL：常用的標志，但可能導致進程

20、睡眠，因此不能用于中斷響應(yīng)函數(shù)中。GFP_ATOMIC：不會導致進程睡眠，如果沒有內(nèi)存可用，則內(nèi)存分配失敗。GFP_BUFFER, GFP_USER, GFP_HIGHMEM, _GFP_DMA, _GFP_HIGHMEM按頁面申請內(nèi)存空間。flags與kmalloc中的含義相同，order為以2為底的指數(shù)，如order=3表示申請8個頁面。void *vmalloc(unsigned long size);void vfree(void *addr);void *ioremap(unsigned long offset, unsigned long size);void iounmap(vo

21、id *addr);用于在虛擬地址空間中申請內(nèi)存空間。20使用devfs2.4版本Linux提供了對Device 的支持。使用devfs可以在設(shè)備驅(qū)動程序初始化時自動在/dev目錄中創(chuàng)建相應(yīng)的設(shè)備文件，并在設(shè)備驅(qū)動程序注銷時自動移除相應(yīng)的設(shè)備文件。使用devfs要求內(nèi)核編譯時定義了符號CONFIG_DEVFS_FSdevfs_handle_t devfs_register(devfs_handle_t dir, const char *name, unsigned int flags, unsigned int major, unsigned int minor, umode_t mode,

22、void *ops, void *info);void devfs_unregister(devfs_handle_t deventry);這兩個函數(shù)用于向文件系統(tǒng)添加和移除設(shè)備文件int devfs_register_chrdev(unsigned int major, const char *name, struct fops);int devfs_unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name);這兩個函數(shù)用于向內(nèi)核注冊和撤消一個字符設(shè)備21設(shè)備號的動態(tài)分配雖然每個設(shè)備都有一個設(shè)備號（實際包括主設(shè)備號和次設(shè)備號），但是當文件系

23、統(tǒng)建立之后，我們使用的是設(shè)備的文件名，并不直接使用設(shè)備號。因此從應(yīng)用的角度看，一個設(shè)備被分配哪個設(shè)備號并不重要。Linux操作系統(tǒng)提供了設(shè)備號的動態(tài)分配機制。 int result; . result = register_chrdev(spioc_major, “spioc”, &spioc_fops); if(result 0) printk(KERN_WARNING “spioc: cant get major %dn”, spioc_major);return result; if(spioc_major = 0)spioc_major = result; . unregister_c

24、hrdev(spioc_major, “spioc”);上述方法同樣適用于devfs_register_chrdev()函數(shù)。22驅(qū)動程序的調(diào)試使用printk(): printk(KERN_DEBUG “some messages here with variable %d.n”, value);共有8個記錄級別(loglevel): KERN_EMERG, KERN_ALERT, KERN_CRIT, KERN_ERR, KERN_WARNING, KERN_NOTICE, KERN_INFO, KERN_DEBUG使用/proc文件系統(tǒng): /proc文件系統(tǒng)是一個特殊的由軟件建立的文件系

25、統(tǒng)，內(nèi)核利用它導出信息。/proc下的每個文件都與內(nèi)核的一個功能/函數(shù)相聯(lián)系，當用戶讀取相應(yīng)的文件時，這些功能/函數(shù)的信息就被輸出了。使用/proc文件系統(tǒng)主要用于查詢一些內(nèi)核信息。 cat /proc/modules使用測試程序: 利用用戶級的應(yīng)用程序測試驅(qū)動程序，對驅(qū)動程序的運行進行觀察。使用系統(tǒng)出錯記錄: 使用系統(tǒng)出錯轉(zhuǎn)儲(dump)信息。使用gdb: 使用gdb可以對運行中的內(nèi)核進行有限調(diào)試，主要是讀取一些內(nèi)核信息。使用kdb: 第三方提供的一個內(nèi)核調(diào)試器()。使用kdb需要給內(nèi)核打上相應(yīng)的補丁，并重新編譯和安裝內(nèi)核。目前kdb對不同體系結(jié)構(gòu)的支持非常有限。23安全性安全性是操作系統(tǒng)非

26、常重要的一個方面，也是一個非常復(fù)雜的課題。驅(qū)動程序因為是作為內(nèi)核的一部分而工作，所以驅(qū)動程序的安全性和內(nèi)核的安全性同等重要，因而也是整個操作系統(tǒng)的安全性。對設(shè)備使用的控制：設(shè)備文件的使用；只能單次打開的設(shè)備；只能由一個用戶打開的設(shè)備；.驅(qū)動程序內(nèi)部數(shù)據(jù)的使用：對數(shù)據(jù)邊界的檢測；內(nèi)存泄露；緩沖區(qū)溢出；內(nèi)存空間的初始化；.驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)的合理性：中斷的處理；競爭條件的避免；對錯誤的細致處理；.驅(qū)動程序代碼的可重入性(reentrant code)：狀態(tài)變量和私有數(shù)據(jù)的處理。24實例：在spioc中使用中斷和devfs中斷源：鍵盤中斷使用方式：數(shù)據(jù)的讀（或?qū)懀┯芍袛嗫刂茍?zhí)行tasklet的使用使用de

27、vfs25NET-ARM2410開發(fā)板鍵盤電路原理圖鍵盤產(chǎn)生的中斷，使用S3C2410外部中斷 EINT4IIC接口鍵盤及LED控制器26中斷號我們使用的中斷源是s3c2410的一個外部中斷信號線，EINT4，它的中斷號是固定的。在include/asm-arm/arch-s3c2410/目錄下的hardware.h和irqs.h中有關(guān)于s3c2410的各種寄存器以及各種資源，如地址、中斷號等的定義。為了使用這些量，我們要在引用頭文件時包含這兩個頭文件，如下所示：#include #include .#define NORMAL_IRQ_OFFSET32#define IRQ_EINT4(0

28、+NORMAL_IRQ_OFFSET)#define IRQ_EINT5(1 +NORMAL_IRQ_OFFSET).在include/asm-arm/arch-s3c2410/irqs.h中有如下定義27中斷響應(yīng)函數(shù)我們使用的中斷源是s3c2410的一個外部中斷信號線，EINT4，它的中斷號是固定的。在include/asm-arm/arch-s3c2410/目錄下的hardware.h和irqs.h中有關(guān)于s3c2410的各種寄存器以及各種資源，如地址、中斷號等的定義。為了使用這些量，我們要在引用頭文件時包含這兩個頭文件，如下所示：#include #include 中斷響應(yīng)函數(shù)stati

29、c void spioc_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)printk(kbd interrupt received.n);/* do something, such read/write data to I/O port */* left other things to tasklet */tasklet_schedule(&spioc_tasklet);return;28tasklet初始化taskletstatic void spioc_do_tasklet(unsigned long);DECLARE_TASK

30、LET(spioc_tasklet, spioc_do_tasklet, 0);taskletstatic void spioc_do_tasklet(unsigned long)/* do some data process here */int i;for(i=0; i count)cnt = count;copy_to_user(buf, rbuff, cnt);return cnt;假設(shè)“讀”操作是中斷驅(qū)動的，則讀函數(shù)應(yīng)該在等待隊列上“睡眠”，直到中斷的到來。30注冊中斷響應(yīng)函數(shù)如果這個中斷信號只由我們這個驅(qū)動程序模塊單獨使用，則我們可以在驅(qū)動程序初始化階段注冊中斷響應(yīng)函數(shù)。我們以不共

31、享的方式使用這個中斷。static int _init spioc_init(void)int result;.result = request_irq(_IRQ_EINT4, spioc_interrupt, SA_INTERRUPT, spioc, NULL);if(result) printk(spioc: irq request failed.n);/* some furthertreatment for this case */.31初始化中斷控制器和打開/關(guān)閉中斷中斷控制器的初始化應(yīng)該在操作系統(tǒng)啟動階段的中斷初始化階段完成了。操作系統(tǒng)的移植者已經(jīng)幫我們完成了這個工作。然而，對某些微

32、控制器，它的管腳可能是復(fù)用的，而缺省狀態(tài)又不是作為中斷輸入引腳，這時如果打開中斷，可能造成系統(tǒng)“死掉”，比如電平響應(yīng)的中斷，將不停地執(zhí)行中斷響應(yīng)程序，導致系統(tǒng)其它代碼沒有機會運行。static int spioc_open(.).enable_irq(IRQ_EINT4);.static int spioc_close(.).disable_irq(IRQ_EINT4);.32使用devfs注意，是否能使用devfs與內(nèi)核是否支持這個特性相關(guān)。內(nèi)核在編譯時應(yīng)該設(shè)定CONFIG_DEVFS_FS符號。我們還可以使用動態(tài)獲得的設(shè)備號。#include static devfs_handle_t d

33、evfs_spioc;static int _init spioc_init(.)int result;.result = devfs_register_chrdev(0, &spioc_fops);if(result 0) return result;spioc_major = result;devfs_spioc = devfs_register(NULL, spioc, DEVFS_FL_DEFAULT, spioc_major, 0, S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR, &spioc_fops, NULL);.static void _exit spioc_exi

34、t(void).devfs_unregister(devfs_spioc);devfs_unregister_chrdev(spioc_major, spioc);.33塊設(shè)備塊設(shè)備基本概念：塊操作為基礎(chǔ)，速度是主要考慮因素，類型復(fù)雜。與字符設(shè)備相似之處：注冊/撤消，設(shè)備號，block_device_operations。塊設(shè)備的基本操作塊設(shè)備的讀寫：request。其它特性：如可移動性，分區(qū)等。塊設(shè)備的加載和卸載：文件系統(tǒng)。34面向塊數(shù)據(jù)的操作，數(shù)據(jù)塊的大小主要由經(jīng)驗值來確定，一般為2的整數(shù)冪次字節(jié)大小，如4kB, 16kB等。塊設(shè)備是用于存儲大量數(shù)據(jù)的設(shè)備，主要是各種數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)設(shè)備，如硬

35、盤，軟盤，光盤，以及U盤等。出于效率的要求，塊設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸幾乎都使用較大的緩沖區(qū)，并使用請求隊列。塊設(shè)備主要由文件系統(tǒng)使用，因此，塊設(shè)備上幾乎都要建立文件系統(tǒng)，要有磁盤分區(qū)。應(yīng)用幾乎不直接使用塊設(shè)備，而是通過文件系統(tǒng)使用塊設(shè)備，如各種應(yīng)用程序從磁盤的文件中讀數(shù)據(jù)和向磁盤文件寫入數(shù)據(jù)。塊設(shè)備的操作要比字符設(shè)備復(fù)雜許多，如磁盤電機的啟動/停止操作，磁盤壞塊的處理等。塊設(shè)備在在/dev目錄下有相應(yīng)的設(shè)備文件，有主設(shè)備號和次設(shè)備號。每個磁盤有一個主設(shè)備號，一個磁盤上得不同分區(qū)使用不同的次設(shè)備號。速度和效率是塊設(shè)備要考慮的主要因素，為提高效率，塊設(shè)備驅(qū)動程序一般都實現(xiàn)一定程度的預(yù)讀功能。由于使用了緩沖

36、區(qū)，磁盤中的數(shù)據(jù)需要經(jīng)常與系統(tǒng)緩沖的數(shù)據(jù)保持同步。否則會導致文件系統(tǒng)崩潰。塊設(shè)備基本概念35塊設(shè)備的注冊和注銷#inclide int register_blkdev(unsigned int major, const char *name,struct block_device_operations *bdops);int unregister blkdev(unsigned int major, const char *name);struct block_device_operations int (*open)(struct inode *inode, struct file *fil

37、p); int (*release)(struct inode *inode, struct file *filp); int (*ioctl)(struct inode *inode, struct file *filp,unsigned command, unsigned long arg); int (*check_media_change)(kdev_t dev); int (*revalidate)(kdev_t dev);#include extern void register_disk(struct gendisk *dev, kdev_t first, unsigned mi

38、nors, struct block_device_operations *ops, long size);36塊設(shè)備的打開和關(guān)閉用戶的程序一般只打開和關(guān)閉磁盤上的文件，并不打開塊設(shè)備本身。例外的情況是使用如fdisk一類的應(yīng)用程序?qū)Υ疟P進行分區(qū)、使用mount命令加載一個文件系統(tǒng)等。這些程序?qū)?zhí)行塊設(shè)備文件的打開/關(guān)閉操作。fdisk /dev/hdamke2fs /dev/hda3mount -t ext2 /dev/hda3 /my_mount_pointumount /my_mount_point37塊設(shè)備的讀寫#inclide blk_init_queue(request_queue

39、_t *queue, request_fn_proc *request);blk_cleanup_queue(request_queue_t *queue);void request(request_queue_t *queue);每當文件系統(tǒng)想想磁盤寫入數(shù)據(jù)或打算從磁盤讀出數(shù)據(jù)時，它就調(diào)用驅(qū)動程序的rerquest函數(shù)，將讀寫請求放到一個請求隊列中去。這是一個需要由驅(qū)動程序開發(fā)者完成的函數(shù)。這個函數(shù)的主要結(jié)構(gòu)是一個無限的循環(huán)，不停地檢查等待隊列，處理等待隊列中的請求。被放到等待隊列中的元素是request struct類型的結(jié)構(gòu)體。block_device_operations中沒有read

40、和write這兩個函數(shù)。實際塊設(shè)備的讀寫不是使用read/write完成的。出于效率的考慮，塊設(shè)備的讀寫使用了請求隊列。3839可移動設(shè)備塊設(shè)備驅(qū)動程序需要處理可移動介質(zhì)的情況，如軟盤、U盤等。struct block_device_operations int (*open)(struct inode *inode, struct file *filp); int (*release)(struct inode *inode, struct file *filp); int (*ioctl)(struct inode *inode, struct file *filp,unsigned command, unsigned long arg); int (*check_media_change)(kdev_t dev); int (*revalidate)(kdev_t dev);塊設(shè)備驅(qū)動程序提供兩個函數(shù)用于檢測介質(zhì)改變的情況以及介質(zhì)改變后重新使之可用：check_media_change(kd