网站开发的后台技术,腾讯云搭建网站,网站建设公司百家号,广元做网站的公司前面我们都是在学习字符设备驱动#xff0c;本章我们来学习一下块设备驱动框架#xff0c;块设备驱动是 Linux 三大驱动类型之一。块设备驱动要远比字符设备驱动复杂得多#xff0c;不同类型的存储设备又 对应不同的驱动子系统#xff0c;本章我们重点学习一下块设备相关驱…前面我们都是在学习字符设备驱动本章我们来学习一下块设备驱动框架块设备驱动是 Linux 三大驱动类型之一。块设备驱动要远比字符设备驱动复杂得多不同类型的存储设备又 对应不同的驱动子系统本章我们重点学习一下块设备相关驱动概念不涉及到具体的存储设 备。最后我们使用ALPHA 开发板板载RAM 模拟一个块设备学习块设备驱动框架的使用。
什么是块设备
块设备是针对存储设备的比如SD 卡、EMMC、NAND Flash、Nor Flash、SPI Flash、机 械硬盘、固态硬盘等。因此块设备驱动其实就是这些存储设备驱动块设备驱动相比字符设备 驱动的主要区别如下 ①、块设备只能以块为单位进行读写访问块是linux 虚拟文件系统(VFS)基本的数据传输 单位。字符设备是以字节为单位进行数据传输的不需要缓冲。 ②、块设备在结构上是可以进行随机访问的对于这些设备的读写都是按块进行的块设 备使用缓冲区来暂时存放数据等到条件成熟以后再一次性将缓冲区中的数据写入块设备中。 这么做的目的为了提高块设备寿命大家如果仔细观察的话就会发现有些硬盘或者NAND Flash 就会标明擦除次数(flash 的特性写之前要先擦除)比如擦除100000 次等。因此为了提高块 设备寿命引入了缓冲区数据先写入到缓冲区中等满足一定条件后再一次性写入到真正的物 理存储设备中这样就减少了对块设备的擦除次数提高了块设备寿命。 字符设备是顺序的数据流设备字符设备是按照字节进行读写访问的。字符设备不需要缓 冲区对于字符设备的访问都是实时的而且也不需要按照固定的块大小进行访问。 块设备结构的不同其I/O 算法也会不同比如对于EMMC、SD 卡、NAND Flash 这类没有 任何机械设备的存储设备就可以任意读写任何的扇区(块设备物理存储单元)。但是对于机械硬 盘这样带有磁头的设备读取不同的盘面或者磁道里面的数据磁头都需要进行移动因此对 于机械硬盘而言将那些杂乱的访问按照一定的顺序进行排列可以有效提高磁盘性能linux 里 面针对不同的存储设备实现了不同的I/O 调度算法。
块设备驱动框架
block_device 结构体
linux 内核使用block_device 表示块设备block_device 为一个结构体定义在 include/linux/fs.h 文件中结构体内容如下
