今天,我们再内存中申请一片内存,模拟作为块设备,程序如下:
程序一:简单的一个小程序
1.定义gendisk结构体与request_queue请求队列结构体,以及file-operation结构体
gendisk结构体,主要是用于定义与内核,硬件有关的一些重要信息,还有就是,告诉内核定义请求队列的结构体以及操作函数的结构体。
请求队列:主要是提供读写能力,实现读写请求的存储,然后自己调用do_rambloc_request函数来实现读写操作。
操作函数:如字符设备的操作函数一样,不过此处的操作函数暂时不需定义任何函数,但是必须要有.MODULE属性,否则会报错
2.入口函数实现
如图所示,在入口函数中主要包含了以下几个操作。
1):分般gendisk结构体,并且设备此设备个数为16个
2):分配、初始化队列,并且指定队列读写函数do_ramblock_request函数。
3):设置以下虚拟块设备的一些属性,包括主设备号,次设备号,名字,操作函数,队列,设备容量等。
4):最后就是注册gendisk结构体。
3.读写函数实现
一些都准备就绪之后,当用户对虚拟块设备发出请求时,系统会调用读写函数do_ramblock_request来实现读写功能。但是刚开始,还是简单点,所以此处,我们的函数主要的功能就是打印信息,告诉我们是否进入了这个读写函数。
4.出口函数实现
和入口函数相反,出口函数主要负责的就是释放前面申请的内存,反注册前面注册的一些信息。
5.程序测试
加载成功:
附上驱动程序ramblock1:
1 /* 参考
2 * driversblockxd.c
3 * driversblockz2ram.c
4 */
5 #include
6 #include
7 #include
8 #include
9 #include
10 #include
11 #include
12 #include
13 #include
14 #include
15 #include
16 #include
17 #include
18 #include
19 #include
20 #include
21
22 #include
23 #include
24 #include
25
26 static struct gendisk *ramblock_disk; //定义gendisk结构体
27 static struct request_queue *ramblock_queue; //定义请求队列结构体
28 static DEFINE_SPINLOCK(ramblock_lock); //定义一个自旋锁
29 static int major; //主设备号
30 #define RAMBLOCK_SIZE (1024*1024) //块设备的容量
31
32
33 //file_operation结构体
34 static struct block_device_operations ramblock_fops ={
35 .owner = THIS_MODULE,
36 };
37
38 //读写处理函数
39 static void do_ramblock_request(struct request_queue *q)
40 {
41 static int cnt = 0;
42 struct request *req;
43
44 printk('enter do_ramblock_request %dn',++cnt);
45
46 req = blk_fetch_request(q);
47 while(req){
48 printk('enter while req %dn',++cnt);
49 break;
50 }
51
52 __blk_end_request_cur(req, 0);
53 printk('leave do_ramblock_request %dn',++cnt);
54 }
55
56 static int ramblock_init(void)
57 {
58 printk('ramblock_initn');
59 /* 1.分配一个gendisk结构体 */
60 ramblock_disk = alloc_disk(16); //次设备号个数:分区个数,若为1的话,则意思是只有一个分区
61
62 /* 2.设置 */
63 /* 2.1 分配/设置队列:函数do_ramblock_request提供读写能力 */
64 ramblock_queue = blk_init_queue(do_ramblock_request, &ramblock_lock);
65
66 /* 2.2 设置其他属性:比如容量 */
67 major = register_blkdev(0,'ramblock'); //cat /proc/device 动态申请一个主设备号
68
69 ramblock_disk->major = major; //主设备号
70 ramblock_disk->first_minor = 0; //第一个次设备号
71 sprintf(ramblock_disk->disk_name, 'ramblock');
72 ramblock_disk->fops = &ramblock_fops; //操作函数
73 ramblock_disk->queue = ramblock_queue; //队列
74 set_capacity(ramblock_disk,RAMBLOCK_SIZE/512); //设置容量,以扇区为单位
75
76 /* 3.注册 */
77 add_disk(ramblock_disk);
78
79 return 0;
80 }
81
82 static void ramblock_exit(void)
83 {
84 printk('ramblock_exitn');
85 unregister_blkdev(major, 'ramblock'); //卸载主设备号
86 del_gendisk(ramblock_disk);
87 put_disk(ramblock_disk);
88 blk_cleanup_queue(ramblock_queue);
89 }
90
91 module_init(ramblock_init);
92 module_exit(ramblock_exit);
93 MODULE_LICENSE('GPL');
程序二:增加读写方向,实现挂载等功能
接着前面实现的驱动程序,我们来在它的基础是来实现读写功能以及挂载等功能,
1.分配、释放申请内存
很明显,实现读写的话,那必要要有内存来存储,所以我们必须要入口函数中增加申请内粗的函数。
既然在入口函数中申请了内存,自然就要在出口函数中实现释放内存的操作。
2.在读写函数中实现读写操作。
由于2.6内核的改动,读写函数中的一些对象的名称有点不太一样,不过总体的思路还是一模一样的。参考内核中其他代码的读写函数,
1):实现引入请求队列,并且遍历请求队列
2):当请求队列为真的时候,计算出请求队列的起始地址及长度
3):通过其实地址和长度判读请求是否有效是否超出内存
4):如果以上都通过之后,接下来就是关键了,判断读写方向,接着实现内存的memcpy
5):读写成功后,调用__blk_end_request_cur来返回读写成功与否
3.程序测试
加载驱动:
读写测试:
4.往开发板中增加mkfs命令
接下来就是使用使用mkfs来格式化,但是发现imx257开发板自带的2.6内核里面没有mkfs的命令.
解决办法:使用busybox来创建一个根文件,然后从那个根文件系统中把mkfs命令拷贝到开发板的sbin目录下,就可以了,步骤如下:
1.首先下载busybox-1.23.1.tar.bz2
2.编译busybox
2.1配置busybox
执行命令:make menuconfig ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-
Busybox Settings ---> //BusyBox的通用配置,一般采用默认值即可。
---Applets
Archival Utilities ---> //压缩、解压缩相关工具。
Coreutils ---> //最基本的命令,如cat、cp、ls等。
Console Utilities ---> //控制台相关命令。
Debian Utilities ---> //Debian操作系统相关命令。
Editors ---> //编辑工具,如vi、awk、sed等。
Finding Utilities ---> //查找工具,如find、grep、xargs。
Init Utilities ---> //BusyBox init相关命令。
Login/Password Management Utilities ---> //登陆、用户账号/密码等方面的命令。
Linux Ext2 FS Progs ---> //ext2文件系统的一些工具。
Linux Module Utilities ---> //加载/卸载模块等相关的命令。
Linux System Utilities ---> //一些系统命令。
Miscellaneous Utilities ---> //一些不好分类的命令,如crond、crontab。
Networking Utilities ---> //网络相关的命令和工具。
Print Utilities ---> //print spool服务及相关工具。
Mail Utilities ---> //mail相关命令。
Process Utilities ---> //进程相关命令,如ps、kill等。
Runit Utilities ---> //runit程序。
Shells ---> //shell程序。
System Logging Utilities ---> //系统日志相关工具,如syslogd、klogd。
2.2创建文件系统目录
2.2.1.创建文件系统的目录
1 #mkdir /home/study/nfs_home/rootfs_imx257/
2 #cd /nfs_home/rootfs_imx25
3 #mkdir bin dev etc lib sbin proc sys var mnt tmp usr
4 #mkdir usr/bin usr/lib usr/sbin lib/modules
2.2.2.创建设备节点
#cd dev/
#mknod -m 666 console c 5 1
#mknod -m 666 null c 1 3
2.3配置选项
必须选中和修改的项:
1.'Build Busybox as a static binary(no share libs)'
2.'Don't use /usr'
3.'cross compiler prefix'--------->arm-none-linux-gnueabi-
4.'Busybox Installation prefix'--->/home/study/nfs_home/rootfs_imx257/
****注意此处为你的文件系统目录的路径
(1选择的是静态连接库的方式,如果不选就是使用动态连接库的方式)
(采用动态连接库的方式,在lib目录中添加应用程序所需的库文件)
(Archival Utilities-->gzip这个选项一定不能掉)
找不到的话可以按下/进行搜索.
如图所示:
2.4错误解决
2.4.1错误一
root@Lover雪:/home/study/nfs_home/system/busybox-1.23.1# make CC miscutils/ubi_tools.o
miscutils/ubi_tools.c:67:26: error: mtd/ubi-user.h: No such file or directory
miscutils/ubi_tools.c: In function 'ubi_tools_main':
miscutils/ubi_tools.c:106: error: 'UBI_DEV_NUM_AUTO' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:106: error: (Each undeclared identifier is reported only once
miscutils/ubi_tools.c:106: error: for each function it appears in.)
miscutils/ubi_tools.c:107: error: 'UBI_VOL_NUM_AUTO' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:114: error: field 'attach_req' has incomplete type
miscutils/ubi_tools.c:115: error: field 'mkvol_req' has incomplete type
miscutils/ubi_tools.c:116: error: field 'rsvol_req' has incomplete type
miscutils/ubi_tools.c:177: error: 'UBI_IOCATT' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:190: error: 'UBI_IOCDET' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:233: error: 'UBI_DYNAMIC_VOLUME' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:235: error: 'UBI_STATIC_VOLUME' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:238: error: 'UBI_MAX_VOLUME_NAME' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:243: error: 'UBI_IOCMKVOL' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:256: error: 'UBI_IOCRMVOL' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:274: error: 'UBI_IOCRSVOL' undeclared (first use in this function)
miscutils/ubi_tools.c:290: error: 'UBI_IOCVOLUP' undeclared (first use in this function)
scripts/Makefile.build:197: recipe for target 'miscutils/ubi_tools.o' failed
make[1]: *** [miscutils/ubi_tools.o] Error 1
Makefile:741: recipe for target 'miscutils' failed
make: *** [miscutils] Error 2
解决方法
拷贝linux内核中的ubi-user.h到busybox下的mtd目录中
mkdir ./include/mtd;cp ../linux-2.6.31/include/mtd/ubi-user.h ./include/mtd/
2.4.2错误二:
networking/udhcp/dhcpc.c: In function 'udhcp_recv_raw_packet':
networking/udhcp/dhcpc.c:852: error: invalid application of 'sizeof' to incomplete type 'struct tpacket_auxdata'
networking/udhcp/dhcpc.c:915: error: 'PACKET_AUXDATA' undeclared (first use in
解决方法:不要编译dhcp模块
2.5编译安装
配置好之后,运行编译命令:make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-
安装入文件系统:make install
2.6 利用busybox的命令格式化
不必挂载文件系统,只需要利用nfs进入busybox创建的文件系统中,拷贝格式化的mkfs命令到/sbin/下,然后就可以开始格式化了
2.6.1格式化文件系统
3挂载文件系统到/mnt/blk/上
4读写测试:
建立一个hello.c文件
5退出/mnt/blk/目录之后,卸载/mnt/blk/,运行sync是为了同步读写,防止设备忙