Linux块设备驱动实战：自定义BIO操作与实验详解

本资源详细介绍了Linux块设备驱动程序的编写与实验过程。首先，章节涵盖了驱动程序的基本概念，包括其在操作系统中的作用，如处理磁盘I/O操作，将块设备（如硬盘）抽象为可读写的内存区域。学习者将通过实际操作了解驱动程序的结构，涉及的函数和宏定义，如`blk_init_queue`用于初始化请求队列，`hjl_blkdev_do_request`处理数据请求。 在实验部分，内容涉及以下几个关键步骤： 1. **模块相关代码**：介绍驱动程序模块的许可证、`init`和`exit`函数，这些是模块加载和卸载时执行的初始化和清理操作。 2. **资源管理**：演示如何申请和释放块设备资源，设置属性，并添加和删除设备。 3. **数据请求处理**：原代码使用`hjl_blkdev_do_request`，后改为自定义的`hjl_blkdev_make_request`，以支持BIO（Buffered Input/Output）操作，这是一种提高I/O性能的技术，通过缓存来减少对硬盘的频繁访问。 4. **编译和实验**：逐步指导用户进行编译，包括`make`命令，以及检查设备状态（`ls–l/dev`），验证模块是否加载（`ismod`和`lsmod`），创建文件系统（`mkfs.ext3`），挂载和查看文件系统内容（`mount`, `touchtestfile`, `ls`），并使用`df`和`umount`命令进行磁盘空间管理和卸载模块。 5. **改进1：BIO操作**：重点讲解如何将原有的数据请求处理方式调整为针对BIO的优化，这包括了对`blk_init_queue`函数的使用选择，以及如何调整代码以适应新的请求处理策略。 通过这个教程，学习者可以掌握Linux块设备驱动程序的基础编写技巧，理解I/O调度机制，并通过实践提升对内核编程的理解。这对于想要深入理解Linux系统内部工作原理和进行硬件驱动开发的人来说，是一份宝贵的参考资料。