实验08 块设备驱动程序.pptVIP

主要内容 实验目的 实验内容 相关基本原理 实验参考过程 实验目的 了解Linux操作系统中的设备驱动程序的组成 编写简单的块设备驱动，并进行测试 理解Linux操作系统的设备管理机制 了解USB设备驱动编程 实验内容 编写一个简单的ramdisk块设备驱动程序。 要求该块设备包括open()、request()、ioctl()和release()等基本操作。 2、编写测试程序,验证驱动程序的工作正确性. 相关基本原理 Linux支持多种设备，它们的驱动有如下特点： 1、内核代码。设备驱动程序是内河的一部分、如果驱动出错，则很可嫩个导致系统崩溃。 2、内核接口。设备驱动程序必须为内核或者其子系统提供一个标准接口。 3、内核机制和服务。设备驱动程序使用一些标准的内核服务，如内存分配等。 4、可装载。大多数的Linux操作系统设备驱动程序都可以在需要时装载进内核，在不需要时从内核中卸载出来。 5、可设置。 Linux操作系统设备驱动程序可以集成为内核的一部分，并可以根据需要把其中的一部分集成到内核去，这只需要在编译时进行相应的设置即可。 相关基本原理 6、动态性。当系统启动且各个设备驱动程序初始化后，驱动程序将维护其控制的设备，该设备驱动程序控制的设备即使不存在也不影响系统的运行，此时的设备驱动程序只是多占用了一点系统内存罢了。 设备驱动程序与外界的接口 Linux设备驱动程序与外界的接口可以分为如下三个部分 驱动程序与操作系统内核的接口 驱动程序与系统引导的接口 驱动程序与设备的接口 设备驱动程序的组织结构 自动配置和初始化子程序。 服务于I/O请求的子程序。 中断服务自程序。 设备驱动的常见功能 1）驱动程序的注册与注销 2）设备的打开与释放 3）设备的读写操作 4）设备的控制操作 5）设备的中断和轮询处理 块设备驱动程序设计 块设备 块设备用于存储信息，基本单位为数据块，属于有结构设备。 块设备的基本入口点 主要的函数有：读写函数、request函数、ioctl函数、check_media_change函数、revalidate函数 块设备的注册 内核中的块设备驱动程序由一个主设备号来标识。不过，对于块设备驱动程序不仅在初始化的时候要尽心个注册，在程序退出的时候也要进行注册。对块设备驱动程序进行注册的调用格式为： int regeister_blkdev(unsigned int major,consot char* name,struct block_device_operations *bdops); 其中，major为主设备号，name为设备名字，bdops是指向具体块设备的指针。 如果正常将返回0，否则返回负值。 实验参考过程 1、编写一个简单的块设备驱动： 保存设备信息的数据结构为: Typedef struct Sbull_Dev{ void * *data; int quantum;//当前容量的大小 int qset;//当前数组的大小 unsigned long size; unsigned int new_msg; unsigned int usage;//当快设备正使用时加锁 unsigned int access_key;//由sbulluid 和 sbullprivshiv使用的存取字段 struct Sbull_Dev *next;//指向下一个设备 }; Extern struct sbull_dev *sbull;//块设备信息 实验参考过程-2 1）函数shull_open() Int shull_open(struct inode*inode,struct file*filp){ int num=MINOR(inode-i_rdev); if(num=sbull-size)return –ENODEV; sbull-size=sbull-size+num; if(!sbull-usage){ check_disk_change(inode-i_rdev); if(!*(sbull-data))return –ENOMEM; } sbull-usage++; MOD_INC_USE_COUNT; return 0; } 实验参考过程-3 2）函数sbull_ioctl() #includelinux/ioctl.h #includelinux/fs.h int sbull_ioctl(struct inode* inode,strcut file*filp,unsigned int cmd,unsigned long arg){ int err; struct hd_geometry *geo=(struct hd_geome