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第四季-专题18-FLASH驱动程序设计

时间:2019-09-03 13:19:58      阅读:83      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:for   yaf   电梯调度算法   组成   reg   实例   dev   fail   取数   

专题18-FLASH驱动程序设计

第1课-块设备驱动系统架构

  1. 块设备快速体验

块设备是指只能以块为单位进行访问的设备,块大小一般是512个字节的整数倍。常见的块设备包括硬件,SD卡,光盘等。

l  insmod simple-blk.ko

l  ls /dev/simp_blkdev0

l  mkfs.ext3 /dev/simp_blk0

l  mkdir –p /mnt/blk

l  mount /dev/simp_blk0 /mnt/blk

l  cp /etc/init.d/* /mnt/blk

l  ls /mnt/blk

l  umount /mnt/blk

l  ls /mnt/blk

  1. 块设备驱动系统架构

 

(1)     系统架构-VFS

VFS是对各种具体文件系统的一种封装,为用户程序访问文件提供统一的接口。

 

(2)     系统架构-cache

当用户发起文件访问请求的时候,首先会到Disk Cache中寻找文件是否被缓存了,如果在cache中,则直接从cache中读取。如果数据不在缓存中,就必须要到具体的文件系统中读取数据了。

(3)     Mapping Layer

l  首先确定文件系统的block size,然后计算所请求的数据包含多少个block。

l  调用具体文件系统的函数来访问文件的inode结构,确定所请求的数据在磁盘上的地址。

(4)     Generic Block Layer

Linux内核把把块设备看作是由若干个扇区组成的数据空间。上层的读写请求在通用块层被构造成一个或多个bio结构。

(5)     I/O Scheduler Layer

I/O调度层负责采用某种算法(如:电梯调度算法)将I/O操作进行排序。

 

电梯调度算法的基本原则:如果电梯现在朝上运动,如果当前楼层的上方和下方都有请求,则先响应所有上方的请求,然后才向下响应下方的请求;如果电梯向下运动,则刚好相反。

(6)在块系统架构的最底层,由块设备驱动根据排序好的请求,对硬件进行数据访问。

第2课-块设备驱动系统实例分析

 

#include <linux/module.h>

#include <linux/moduleparam.h>

#include <linux/init.h>

 

#include <linux/sched.h>

#include <linux/kernel.h> /* printk() */

#include <linux/slab.h>   /* kmalloc() */

#include <linux/fs.h>   /* everything... */

#include <linux/errno.h> /* error codes */

#include <linux/timer.h>

#include <linux/types.h> /* size_t */

#include <linux/fcntl.h> /* O_ACCMODE */

#include <linux/hdreg.h> /* HDIO_GETGEO */

#include <linux/kdev_t.h>

#include <linux/vmalloc.h>

#include <linux/genhd.h>

#include <linux/blkdev.h>

#include <linux/buffer_head.h> /* invalidate_bdev */

#include <linux/bio.h>

 

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

 

static int major = 0;

 

static int sect_size = 512;

 

static int nsectors = 1024;

 

/*

* The internal representation of our device.

*/

struct blk_dev{

         int size;                        /* Device size in sectors */

         u8 *data;                        /* The data array */

         struct request_queue *queue;     /* The device request queue */

         struct gendisk *gd;              /* The gendisk structure */

};

 

struct blk_dev *dev;

 

 

/*

* Handle an I/O request, in sectors.

*/

static void blk_transfer(struct blk_dev *dev, unsigned long sector,

   unsigned long nsect, char *buffer, int write)

{

unsigned long offset = sector*sect_size;

unsigned long nbytes = nsect*sect_size;

 

if ((offset + nbytes) > dev->size) {

   printk (KERN_NOTICE "Beyond-end write (%ld %ld)\n", offset, nbytes);

   return;

}

if (write)

   memcpy(dev->data + offset, buffer, nbytes);

else

   memcpy(buffer, dev->data + offset, nbytes);

}

 

/*

* The simple form of the request function.

*/

static void blk_request(struct request_queue *q)

{

struct request *req;

 

req = blk_fetch_request(q);

while (req != NULL) {

   struct blk_dev *dev = req->rq_disk->private_data;

 

   blk_transfer(dev, blk_rq_pos(req), blk_rq_cur_sectors(req), req->buffer, rq_data_dir(req));

  

   if(!__blk_end_request_cur(req, 0))

   {

    req = blk_fetch_request(q);

   }

}

}

 

/*

* The device operations structure.

*/

static struct block_device_operations blk_ops = {

.owner            = THIS_MODULE,

};

 

 

/*

* Set up our internal device.

*/

static void setup_device()

{

/*

* Get some memory.

*/

dev->size = nsectors*sect_size;

dev->data = vmalloc(dev->size);

if (dev->data == NULL) {

   printk (KERN_NOTICE "vmalloc failure.\n");

   return;

}

 

   dev->queue = blk_init_queue(blk_request, NULL);

   if (dev->queue == NULL)

    goto out_vfree;

 

blk_queue_logical_block_size(dev->queue, sect_size);

dev->queue->queuedata = dev;

/*

* And the gendisk structure.

*/

dev->gd = alloc_disk(1);

if (! dev->gd) {

   printk (KERN_NOTICE "alloc_disk failure\n");

   goto out_vfree;

}

dev->gd->major = major;

dev->gd->first_minor = 0;

dev->gd->fops = &blk_ops;

dev->gd->queue = dev->queue;

dev->gd->private_data = dev;

sprintf (dev->gd->disk_name, "simp_blk%d", 0);

set_capacity(dev->gd, nsectors*(sect_size/sect_size));

add_disk(dev->gd);

return;

 

out_vfree:

if (dev->data)

   vfree(dev->data);

}

 

static int __init blk_init(void)

{

/*

* Get registered.

*/

major = register_blkdev(major, "blk");

if (major <= 0) {

   printk(KERN_WARNING "blk: unable to get major number\n");

   return -EBUSY;

}

 

dev = kmalloc(sizeof(struct blk_dev), GFP_KERNEL);

if (dev == NULL)

   goto out_unregister;

 

   setup_device();

    

return 0;

 

out_unregister:

unregister_blkdev(major, "sbd");

return -ENOMEM;

}

 

static void blk_exit(void)

{

 

   if (dev->gd) {

    del_gendisk(dev->gd);

    put_disk(dev->gd);

   }

   if (dev->queue)

    blk_cleanup_queue(dev->queue);

   if (dev->data)

    vfree(dev->data);

 

   unregister_blkdev(major, "blk");

kfree(dev);

}

 

module_init(blk_init);

module_exit(blk_exit);

 

 

第3课-简单块设备驱动设计

第4课-MTD系统架构

  1. MTD设备体验

FLASH在嵌入式系统中是必不可少的,它是bootloader、linux内核和文件系统的最佳载体。在Linux内核中引入了MTD子系统为NORFLASH和NAND FLASH设备提供统一的接口,从而使得FLASH驱动的设计大为简化。

  1. MTD架构分析

 

第5课-yaffs2文件系统使用

  1. MTD分区设置
  2. Yaffs2文件系统制作
  3. Uboot参数设置
  4. 下载烧写与启动

第6课-nandflash驱动程序设计

第四季-专题18-FLASH驱动程序设计

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原文地址:https://www.cnblogs.com/free-1122/p/11452277.html

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