linux 0.11 内核学习 -- block_dev.c

/*

* 该文件的两个函数是为了向open和write函数提供接口，实现内核数据

* 和用户数据的交互

*/

/*

* linux/fs/block_dev.c

*

* (C) 1991 Linus Torvalds

*/



#include <errno.h>



#include <linux/sched.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <asm/segment.h>

#include <asm/system.h>



/*

* | block1 |block 2|block 3|

* ---|-----|------|-------|-------|-------|-------|----

* ---|-----|------|-------|-------|-------|-------|----

* |<--->|<---->|------>|------>|

* offset chars chars1 chars2

* --pos--->|<--------count------->|

*/

/* 向指定设备从给定偏移处写入指定长度字节数据，count - 要传送的字节数 */

/* dev - 设备号；pos - 设备文件中偏移量指针；buf - 用户地址空间中缓冲区地址 */

int block_write(int dev, long * pos, char * buf, int count)

{

// 对于内核来说，写操作是向高速缓冲区中写入数据，什么时候数据最终写入设备是由高速缓冲管理

// 程序决定并处理的。另外，因为设备是以块为单位进行读写的，因此对于写开始位置不处于块起始

// 处时，需要先将开始字节所在的整个块读出，然后将需要写的数据从写开始处填写满该块，再将完

// 整的一块数据写盘（即交由高速缓冲程序去处理）



// 由pos 地址换算成开始读写块的块序号block。并求出需读第1 字节在该块中的偏移位置offset

int block = *pos >> BLOCK_SIZE_BITS;

int offset = *pos & (BLOCK_SIZE-1);

int chars;

int written = 0;

struct buffer_head * bh;

register char * p;



while (count>0) {

chars = BLOCK_SIZE - offset; // 计算在该块中可写入的字节数

// 如果需要写入的字节数填不满一块，则只需写count 字节

if (chars > count)

chars=count;

// 如果正好要写1 块数据，则直接申请1 块高速缓冲块

if (chars == BLOCK_SIZE)

bh = getblk(dev,block);

// 否则需要读入将被修改的数据块，并预读

// 下两块数据，然后将块号递增1

else

bh = breada(dev,block,block+1,block+2,-1);

block++;

// 如果缓冲块操作失败，则返回已写字节数，如果没有写入任何字节，则返回出错号（负数）

if (!bh)

return written?written:-EIO;

// p 指向读出数据块中开始写的位置。若最后写入的数据不足一块，则需从块开始填写（修改）所需

// 的字节，因此这里需置offset 为零

p = offset + bh->b_data;

offset = 0;

// 将文件中偏移指针前移已写字节数。累加已写字节数chars。传送计数值减去此次已传送字节数

*pos += chars;

written += chars;

count -= chars;

// 从用户缓冲区复制chars 字节到p 指向的高速缓冲区中开始写入的位置

/***********************************/

while (chars-->0)

*(p++) = get_fs_byte(buf++);

/***********************************/

// 置该缓冲区块已修改标志，并释放该缓冲区

bh->b_dirt = 1;

brelse(bh);

}

return written;

}



/* 从设备中读取count个字节存放在buf中 */

int block_read(int dev, unsigned long * pos, char * buf, int count)

{

// 由pos 地址换算成开始读写块的块序号block。并求出需读第1 字节在该块中的偏移位置offset

int block = *pos >> BLOCK_SIZE_BITS;

int offset = *pos & (BLOCK_SIZE-1);

int chars;

int read = 0;

struct buffer_head * bh;

register char * p;



while (count>0) {

// 计算在该块中需读入的字节数。如果需要读入的字节数不满一块，则只需读count 字节

chars = BLOCK_SIZE-offset;

if (chars > count)

chars = count;

// 读入需要的数据块，并预读下两块数据，如果读操作出错，则返回已读字节数，如果没有读入任何

// 字节，则返回出错号。然后将块号递增1

if (!(bh = breada(dev,block,block+1,block+2,-1)))

return read?read:-EIO;

block++;

// p 指向从设备读出数据块中需要读取的开始位置。若最后需要读取的数据不足一块，则需从块开始

// 读取所需的字节，因此这里需将offset 置零

p = offset + bh->b_data;

offset = 0;

// 将文件中偏移指针前移已读出字节数chars。累加已读字节数。传送计数值减去此次已传送字节数

*pos += chars;

read += chars;

count -= chars;

// 从高速缓冲区中p 指向的开始位置复制chars 字节数据到用户缓冲区，并释放该高速缓冲区

/*********************************/

while (chars-->0)

put_fs_byte(*(p++),buf++);

/*********************************/

brelse(bh);

}

return read;

}



/*

* 该文件是比较简单的，实现了两个函数，主要功能是提供接口

* 实现用户态程序读取设备内容

*/



参考《linux内核完全注释》和网上相关文章