Linux块设备驱动详解：requestqueue与ramdisk示例

本文将深入探讨Linux块设备驱动代码的编写，主要聚焦于Linux内核中block设备的实现原理与设计。Linux设备驱动通常分为char、block和net三大类别，其中char设备相对简单，仅需分配major和minor号即可进行数据传输；而block设备则较为复杂，kernel设计者通过requestqueue机制将文件系统对块设备的操作抽象化，处理好requestqueue是开发block设备驱动的关键。 在Linux中，如硬盘驱动（hd）、软盘（floppy）和内存映射的块设备（ramdisk）都是block设备的例子。作者推荐对这块感兴趣的朋友查阅drivers/block目录下的源代码，以深入了解实际实现。然而，即使对内核细节没有深入研究的需求，仅了解基本概念和一个简单示例已足以满足大部分开发者的日常需求。 接下来，本文将以《深入linux设备驱动程序内核机制》中的ramdisk代码为例，展示如何编写一个简单的内核模块，实现一个内存映射的块设备驱动。代码中包含了一些关键头文件，如`<linux/module.h>`用于模块化编程，《linux/kernel.h》和《linux/init.h》用于内核初始化，以及`<linux/fs.h>`和`<linux/vmalloc.h>`涉及文件系统和内存管理。 在代码中，作者定义了诸如`RAMHD_NAME`、`RAMHD_MAX_DEVICE`等常量，这些用于标识ramdisk设备的名称和容量限制。此外，还定义了`RAMHD_SECTOR_SIZE`、`RAMHD_SECTORS`等与磁盘分区相关的参数，如每个扇区的大小和总扇区数量。通过这些设置，开发者可以模拟出一个简单的内存映射块设备，供文件系统进行读写操作。 总结起来，本篇内容涵盖了Linux块设备驱动的基本原理、requestqueue的作用，以及一个ramdisk驱动的具体实现方法，对于希望深入学习Linux内核驱动编程的读者来说，是一份实用且详尽的指南。通过理解并实践这些内容，开发者将能够更好地构建和管理Linux系统的块设备驱动。