Linux内核块设备驱动教程

"《写一个块设备驱动-共15章.pdf》是由赵磊创作的，旨在通过实际编写一个基于内存的块设备驱动程序，帮助读者深入理解和掌握Linux内核及设备驱动的知识。教程旨在让学习过程变得不再痛苦，使读者能够轻松记住技术内容，并能在读完后立即应用。作者指出，选择块设备驱动作为教学主题是因为其易于入门、涉及的内核概念广泛，同时这类教程相对较少。本教程的目标是创建一个简洁但功能完整的块设备驱动，能够支持mkfs、mount操作以及文件的读写，整个驱动代码将控制在100行以内。作者认为，如果读者能够理解并成功编译运行提供的代码，就具备了继续学习本教程的基础。" 在Linux系统中，块设备驱动是操作系统与硬件之间的重要桥梁，负责处理对块设备（如硬盘、SSD等）的数据传输。块设备驱动通常需要实现I/O请求队列管理、缓冲区管理和错误处理等功能。在这个教程中，作者可能会逐步讲解如何定义设备结构体、注册设备、处理I/O请求以及设置中断处理程序等内容。 首先，块设备驱动的开发涉及到对Linux内核编程接口的理解，包括模块加载与卸载的函数（如`__init`和`__exit`宏）、设备注册和注销、块设备模型的使用（如`blk_queue_init`、`register_blkdev`等）。在给出的代码片段中，`mod.c`包含了一个简单的模块初始化函数`init_base`，使用`printk`输出一条消息，这是Linux内核模块常见的调试手段。 接下来，作者可能会讲解如何创建一个基本的块设备驱动框架，包括定义设备号、初始化设备结构体（如`struct gendisk`）、分配和初始化I/O请求队列（`request_queue_t`），以及定义处理I/O请求的回调函数（如`make_request_fn`）。在驱动中，还需要处理设备的打开、关闭、读写等操作，这通常涉及到`open`、`release`、`read`、`write`等系统调用的实现。 此外，为了使驱动能够挂载和创建文件系统，需要实现`getgeo`函数来提供磁盘几何信息，并可能需要集成`make_fs`函数来创建文件系统。最后，驱动还需要处理异常情况，如错误检测和报告，以及在卸载时清理分配的资源。 本教程将涵盖Linux内核编程基础、块设备驱动的基本原理和实现方法，以及如何通过实践加深对这些概念的理解。对于想要深入学习Linux内核开发和设备驱动编程的人来说，这是一个非常实用的学习资料。