Linux驱动必备：关键数据结构详解

本章节详细介绍了Linux驱动程序开发中常用的一些关键数据结构，这些数据结构对于理解和编写Linux内核代码至关重要。以下是主要的数据结构及其功能概述： 1. `block_dev_struct`：这是一个用于注册块设备的数据结构，它将缓冲区缓存中的可用块设备统一管理，存储在`block_dev`向量中。这个结构体在设备驱动中扮演着重要的角色，用于描述磁盘、块设备等硬件接口。 2. `buffer_head`：这个数据结构包含了缓冲区缓存中单个缓冲区的信息，它是缓冲区管理的核心组成部分，用于处理I/O请求和数据传输。 3. `device_struct`：每个系统中的网络设备、字符设备和块设备都由一个`device`数据结构表示，包含了设备名称和与之相关的文件操作属性。 4. `chrdevs`和`blkdevs`向量：这些向量分别存储字符设备和块设备的实例，它们的每个元素都指向一个具体的设备。 5. `file`：每个打开的文件都有一个对应的`file`数据结构，存储了文件的状态和元数据。 6. `files_struct`：这是进程级别的文件描述符集合，记录了进程打开的所有文件。 7. `fs_struct`：硬盘信息被保存在一个名为`gendisk`的数据结构中，而`inode`则用于存储硬盘上文件或目录的具体信息。 8. `ipc_perm`：这个数据结构描述了System V IPC（ Interprocess Communication）对象的访问权限。 9. `irqaction`：它描述了系统中断处理器的行为和配置。 10. `linux_binfmt`：用于指代Linux系统可以识别的不同二进制文件格式。 11. `mem_map_t`：这个数据结构包含了内存中物理页的信息，对于内存管理和虚拟地址转换很重要。 12. `mm_struct`：`mm_struct`描述了进程或线程的虚拟内存空间。 13. `pci_bus`：`pci_bus`数据结构代表系统的PCI总线，用于组织和管理PCI设备。 14. `pci_dev`：每个`pci_dev`结构体表示系统中的一个PCI设备，可能包括PCI-PCI桥和PCI-ISA桥等。 15. `request`：`request`数据结构是向系统块设备发送I/O请求的关键组件。 了解并掌握这些数据结构有助于驱动程序开发者更有效地组织和管理硬件资源，实现高效的系统交互和文件系统操作。学习和应用这些数据结构是深入理解Linux内核工作的基础。