Linux那些事儿之我是Block层(2)注册一个块设备驱动

看完了block子系统的初始化之后,我曾一度迷茫过,也曾辗转反侧,也曾苦恼万分,我完全不知道下一步该怎么走,几经思索,思索着我和中国的未来,徘徊过后,彷徨过后,终于决定,和scsi disk驱动同步进行往下走,因为scsi disk那边会调用许多block层这边提供的函数,于是我们就在这边来看看这些函数究竟是干什么的.
第一个函数当然就是register_blkdev().

55 int register_blkdev(unsigned int major, const char *name)
56 {
57 struct blk_major_name **n, *p;
58 int index, ret = 0;
59
60 mutex_lock(&block_subsys_lock);
61
62 /* temporary */
63 if (major == 0) {
64 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
65 if (major_names[index] == NULL)
66 break;
67 }
68
69 if (index == 0) {
70 printk("register_blkdev: failed to get major for %s/n",
71 name);
72 ret = -EBUSY;
73 goto out;
74 }
75 major = index;
76 ret = major;
77 }
78
79 p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
80 if (p == NULL) {
81 ret = -ENOMEM;
82 goto out;
83 }
84
85 p->major = major;
86 strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
87 p->next = NULL;
88 index = major_to_index(major);
89
90 for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
91 if ((*n)->major == major)
92 break;
93 }
94 if (!*n)
95 *n = p;
96 else
97 ret = -EBUSY;
98
99 if (ret < 0) {
100 printk("register_blkdev: cannot get major %d for %s/n",
101 major, name);
102 kfree(p);
103 }
104 out:
105 mutex_unlock(&block_subsys_lock);
106 return ret;
107 }

从sd那边调用这个函数来看,咱们是指定了主设备号了的.换言之,这里的major是非零值,而struct blk_major_name的定义也在block/genhd.c中:

27 static struct blk_major_name {
28 struct blk_major_name *next;
29 int major;
30 char name[16];
31 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];

注意这里顺便定义了一个数组major_names,咱们这里也用到了.
这其中BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE定义于include/linux/fs.h:

1575 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255

即数组major_names[]有255个元素,换言之,咱们定义了255个指针.
而88行这个内联函数同样来自block/genhd.c:

33 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
34 static inline int major_to_index(int major)
35 {
36 return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
37 }

比如咱们传递的major是8,那么major_to_index就是8.
不难理解,register_blkdev()这个函数做的事情就是,为这255个指针找到归属.即先在79行调用kmalloc申请一个struct blk_major_name结构体并且让p指向它,接下来为p赋值,而n将指向major_names[index],比如index就是8,那么n就指向major_names[8],一开始它肯定为空,所以直接执行94行并进而95行,于是就把赋好值的p的那个结构体赋给了major_names[8],因此,major_names[8]就既有major也有name了,name就是”sd”.
那么此时此刻的效果是什么?告诉你,不是在/dev/目录下面有sda,sdb之类的文件,而是通过/proc/devices能够看到这个块设备驱动注册了.

localhost:/usr/src/linux-2.6.22.1 # cat /proc/devices
Character devices:
1 mem
2 pty
3 ttyp
4 /dev/vc/0
4 tty
4 ttyS
5 /dev/tty
5 /dev/console
5 /dev/ptmx
7 vcs
10 misc
13 input
21 sg
29 fb
128 ptm
136 pts
162 raw
180 usb
189 usb_device
254 megaraid_sas_ioctl

Block devices:
1 ramdisk
3 ide0
7 loop
8 sd
9 md
65 sd
66 sd
67 sd
68 sd
69 sd
70 sd
71 sd
128 sd
129 sd
130 sd
131 sd
132 sd
133 sd
134 sd
135 sd
253 device-mapper
254 mdp