嵌入式Linux設備驅動開發之：塊設備驅動編程
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3．塊設備注冊和初始化
塊設備的初始化過程要比字符設備復雜，它既需要像字符設備一樣在加載內核時完成一定的工作，還需要在內核編譯時增加一些內容。塊設備驅動程序初始化時，由驅動程序的init()完成。
塊設備的初始化過程如圖11.6所示。
圖11.6塊設備驅動程序初始化過程
（1）向內核注冊。
使用register_blkdev()函數對設備進行注冊。
intregister_blkdev(unsignedintmajor,constchar*name);
其中參數major為要注冊的塊設備的主設備號，如果其值等于0，則系統動態分配并返回主設備號。參數name為設備名，在/proc/devices中顯示。如果出錯，則該函數返回負值。
與其對應的塊設備的注銷函數為unregister_blkdev()，其格式如下所示。
intunregister_blkdev(unsignedintmajor,constchar*name);
其參數必須與注冊函數中的參數相同。如果出錯則返回負值。
（2）申請并初始化請求隊列。
這一步要調用blk_init_queue()函數來申請并初始化請求隊列，其格式如下所示。
structrequest_queue*blk_init_queue(request_fn_proc*rfn,spinlock_t*lock)
其中參數rfn是請求隊列的處理函數指針，它負責執行塊設備的讀、寫請求。參數lock為自旋鎖，用于控制對所分配的隊列的訪問。
（3）初始化并注冊gendisk結構。
內核提供的gendisk結構相關函數如表11-16所示。
表11-16 gendisk結構相關函數
函數格式 | 說明 |
structgendisk*alloc_disk(intminors) | 動態分配gendisk結構，參數為次設備號的個數 |
voidadd_disk(structgendisk*disk) | 向系統注冊gendisk結構 |
voiddel_gendisk(structgendisk*disk) | 從系統注銷gendisk結構 |
首先使用alloc_disk()函數動態分配gendisk結構，接下來，對gendisk結構的主設備號（major）、次設備號相關成員（first_minor和minors）、塊設備操作函數（fops）、請求隊列（queue）、可包含的扇區數（capacity）以及設備名稱（disk_name）等成員進行初始化。
在完成對gendisk的分配和初始化之后，調用add_disk（）函數向系統注冊塊設備。在卸載gendisk結構的時候，要調用del_gendisk()函數。
4．塊設備請求處理
塊設備驅動中一般要實現一個請求隊列處理函數來處理隊列中的請求。從塊設備的運行流程，可知請求處理是塊設備的基本處理單位，也是最核心的部分。對塊設備的讀寫操作被封裝到了每一個請求中。
已經提過調用blk_init_queue()函數來申請并初始化請求隊列。表11-17列出了一些與請求處理相關的函數。
表11-17 請求處理相關函數
函數格式 | 說明 |
request_queue_t*blk_alloc_queue(intgfp_mask) | 分配請求隊列 |
request_queue_t*blk_init_queue | 分配并初始化請求隊列 |
structrequest*blk_get_request | 從隊列中獲取一個請求 |
voidblk_requeue_request(request_queue_t*q,structrequest*rq) | 將請求再次加入隊列 |
voidblk_queue_max_sectors | 設置最大訪問扇區數 |
voidblk_queue_max_phys_segments | 設置最大物理段數 |
voidend_request(structrequest*req,intuptodate) | 結束本次請求處理 |
voidblk_queue_hardsect_size | 設置物理扇區大小 |
以上簡單地介紹了塊設備驅動編程的最基本的概念和流程。更深入的內容不是本書的重點，有興趣的讀者可以參考其他書籍。
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