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c - 内核 block 设备

coder 2023-06-19 原文

我目前正在尝试实现一个(不是那个？)简单的内核 block 设备驱动程序。

我的灵感主要来自这本书 Linux Device Drivers, 3rd Edition由于它于 2005 年发布，因此不再完全是最新的。

无论如何，逻辑仍然存在，我从中学到了很多东西。然而，示例并不是真正有效，因为自 2005 年以来许多事情都发生了变化。

我找到了一个 github repository应该更新示例以在最近的内核上工作，但我认为还有一些东西需要更新，因为我无法调整示例以使其在 kernel 4.9.0

上工作

我的模块是这样制作的:

初始化时:

  • 使用register_blkdev将模块注册为 block 设备
  • 分配设备数据缓冲区
  • 初始化自旋锁
  • 初始化请求队列
  • 配置请求队列
  • 分配gendisk结构
  • 填写gendisk结构
  • 使用 add_disk 创建磁盘

然后我实现了一个函数来处理来自请求队列的请求事件和处理 block 设备上的读写事件。

函数如下:(它受到 LLD-3rd 的高度启发，并进行了一些修改以匹配当前的内核函数)

static void block_mod_request(struct request_queue *queue)
{
    printk(KERN_NOTICE "Entering request function\n");
    struct request *request;

    while(NULL != (request = blk_fetch_request(queue)))
    {
        blk_mod_t *self = request->rq_disk->private_data;
        // Check if request is a filesystem request (i.e. moves block of data)
        if(REQ_TYPE_FS != request->cmd_type)
        {
            // Close request with unsuccessful status
            printk(KERN_WARNING "Skip non-fs request\n");
            __blk_end_request_cur(request, -EIO);
            continue;
        }
        // Treat request
        block_mod_transfer(self, blk_rq_pos(request), blk_rq_cur_sectors(request), request->buffer, rq_data_dir(request));
        // Close request with successful status
        __blk_end_request_cur(request, 0);
    }
    return;
}

但是在编译时出现了以下错误:

block_mod.c:82:91: error: ‘struct request’ has no member named ‘buffer’
         block_mod_transfer(self, blk_rq_pos(request), blk_rq_cur_sectors(request), request->buffer, rq_data_dir(request));

将文件 blkdev.h 检查到内核 v4.9.0 header 中后，buffer 字段似乎不再存在于 struct request 中。
但是，我无法找到有关事情如何发展以及如何修改代码以使其正常工作的任何信息。

如果我理解得很好，buffer 字段应该是指向虚拟内核地址的指针。我想一旦这个缓冲区被填满/读取，内核就会处理与用户空间之间的数据传输。

我有点迷路了，因为如果请求不再提供内核虚拟地址，我找不到应该在哪里找到内核虚拟地址。

我怎么知道要将数据传输到哪里？

最佳答案

来自包含罪魁祸首更改的提交的消息，由 Ming Lei 撰写:

block: remove struct request buffer member

This was used in the olden days, back when onions were proper yellow. Basically it mapped to the current buffer to be transferred. With highmem being added more than a decade ago, most drivers map pages out of a bio, and rq->buffer isn't pointing at anything valid.

Convert old style drivers to just use bio_data().

有一些阅读 BIO 的好资源，例如 this post在lwn。相关片段:

char *bio_data(struct bio *bio)

  Returns the kernel virtual address for the data buffer.

所以看起来使用 bio_data(rq->bio) 代替 rq->buffer 会更成功。

作者编辑:
还发现 this link它分为两部分，第一部分是生物层，第二部分是请求层。

关于c - 内核 block 设备，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/49781081/

block内核requestcodebufferclinuxlinux-kernellinux-device-driverblock-device

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