写一个块设备驱动(11)

 

第11章

+---------------------------------------------------+ |                 写一个块设备驱动                  | +---------------------------------------------------+ | 作者：赵磊                                        | | email: [email protected]                      | +---------------------------------------------------+ | 文章版权归原作者所有。                            | | 大家可以自由转载这篇文章，但原版权信息必须保留。  | | 如需用于商业用途，请务必与原作者联系，若因未取得  | | 授权而收起的版权争议，由侵权者自行负责。          | +---------------------------------------------------+ 本章中我们仍然为块设备驱动程序使用高端内存做准备工作。 这里要进行的准备工作并不意味着要增加或改变什么功能， 而是要收拾一部分代码，因为它们看起来已经有点复杂了。 有编程经验的读者大概能够意识到，编程时最常做的往往不是输入程序，而是拷贝-粘贴。 这是由于我们在编程时可能会不断地发现设计上的问题，或意识到还可以采用更好的结构，然后当然是实现它。 当然，更理想的情况大概是在一开始规划时就确定一个最佳的结构，以避免将来的更改， 但事实往往会与理想背道而驰，但关键是我们发现这种苗头时要及时纠正，而不是像某些部门一样去得过且过大事化小来掩盖问题。 要知道，酒是越陈越香，而垃圾却是越捂越臭，如果我们无法在最初做出完美的设计，至少我们还拥有纠正的勇气。 这里读者可能已经感觉到了，这里我们将要修改simp_blkdev_make_request()函数，因为它显得有些大了， 以至于在前几章中对其进行修改时，不得不列出大段的代码来展示修改结果。 不过这不是主要原因，相对于缩短函数长度来说，我们分割函数时可能更加在意的是提高代码的可读性。 其实这里分割simp_blkdev_make_request()也是为了将来实现对高端内存的支持， 因为访问高端内存无疑将牵涉到页面映射问题，而页面映射的处理又牵涉到了这个函数， 因此我们也希望把这部分功能独立出来，以免动戳就改动这个大函数， 也可能是为了作者的偏好，因为作者作者哪怕是改动函数中的一个字符，也会把整个函数从头到尾检查一番， 以确定这次改动不会产生其他影响，这就解释了作者为什么更加偏爱简单一些的函数了。 当然这种偏好也不一定完全是好事，比如前两天选择液晶电视时，作者就趋向于显示器+机顶盒... 对于一直坚持到这一章的读者而言，应该对simp_blkdev_make_request()函数的功能烂熟于心了， 因此我们直接列出修改后的代码： static int simp_blkdev_trans_oneseg(struct page *start_page,                 unsigned long offset, void *buf, unsigned int len, int dir) {         void *dsk_mem;         dsk_mem = page_address(start_page);         if (!dsk_mem) {                 printk(KERN_ERR SIMP_BLKDEV_DISKNAME                         ": get page's address failed: %p\n", start_page);                 return -ENOMEM;         }         dsk_mem += offset;         if (!dir)                 memcpy(buf, dsk_mem, len);         else                 memcpy(dsk_mem, buf, len);         return 0; } static int simp_blkdev_trans(unsigned long long dsk_offset, void *buf,                 unsigned int len, int dir) {         unsigned int done_cnt;         struct page *this_first_page;         unsigned int this_off;         unsigned int this_cnt;         done_cnt = 0;         while (done_cnt < len) {                 /* iterate each data segment */                 this_off = (dsk_offset + done_cnt) & ~SIMP_BLKDEV_DATASEGMASK;                 this_cnt = min(len - done_cnt,                         (unsigned int)SIMP_BLKDEV_DATASEGSIZE - this_off);                 this_first_page = radix_tree_lookup(&simp_blkdev_data,                         (dsk_offset + done_cnt) >> SIMP_BLKDEV_DATASEGSHIFT);                 if (!this_first_page) {                         printk(KERN_ERR SIMP_BLKDEV_DISKNAME                                 ": search memory failed: %llu\n",                                 (dsk_offset + done_cnt)                                 >> SIMP_BLKDEV_DATASEGSHIFT);                         return -ENOENT;                 }                 if (IS_ERR_VALUE(simp_blkdev_trans_oneseg(this_first_page,                         this_off, buf + done_cnt, this_cnt, dir)))                         return -EIO;                 done_cnt += this_cnt;         }         return 0; } static int simp_blkdev_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio) {         int dir;         unsigned long long dsk_offset;         struct bio_vec *bvec;         int i;         void *iovec_mem;         switch (bio_rw(bio)) {         case READ:         case READA:                 dir = 0;                 break;         case WRITE:                 dir = 1;                 break;         default:                 printk(KERN_ERR SIMP_BLKDEV_DISKNAME                         ": unknown value of bio_rw: %lu\n", bio_rw(bio));                 goto bio_err;         }         if ((bio->bi_sector << SIMP_BLKDEV_SECTORSHIFT) + bio->bi_size                 > simp_blkdev_bytes) {                 printk(KERN_ERR SIMP_BLKDEV_DISKNAME                         ": bad request: block=%llu, count=%u\n",                         (unsigned long long)bio->bi_sector, bio->bi_size);                 goto bio_err;         }         dsk_offset = bio->bi_sector << SIMP_BLKDEV_SECTORSHIFT;         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {                 iovec_mem = kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset;                 if (!iovec_mem) {                         printk(KERN_ERR SIMP_BLKDEV_DISKNAME                                 ": map iovec page failed: %p\n", bvec->bv_page);                         goto bio_err;                 }                 if (IS_ERR_VALUE(simp_blkdev_trans(dsk_offset, iovec_mem,                         bvec->bv_len, dir)))                         goto bio_err;                 kunmap(bvec->bv_page);                 dsk_offset += bvec->bv_len;         } #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 24)         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0); #else         bio_endio(bio, 0); #endif         return 0; bio_err: #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 24)         bio_endio(bio, 0, -EIO); #else         bio_endio(bio, -EIO); #endif         return 0; } 代码在功能上与原先没什么不同， 我们只是从中抽象出处理块设备与一段连续内存之间数据传输的simp_blkdev_trans()函数， 和同样功能的、但数据长度符合块设备数据块长度限制的simp_blkdev_trans_oneseg()函数。 这样一来，程序的结构就比较明显了： simp_blkdev_make_request()负责决定数据传输方向、检查bio请求是否合法、遍历bio中的每个bvec、映射bvec中的内存页， 然后把剩余的工作扔给simp_blkdev_trans()， 而simp_blkdev_trans()函数通过分割请求数据搞定了数据跨越多个块设备数据块的问题，并且顺便把块设备数据块的第一个page给找了出来， 然后邀请simp_blkdev_trans_oneseg()函数出场。 simp_blkdev_trans_oneseg()函数是幸运的，因为前期的大多数铺垫工作已经做完了，而它只要像领导种树一样装模作样的添上最后一铲土， 就可以迎来开热烈的掌声。实际上，simp_blkdev_trans_oneseg()拿到page指针对应的内存，然后根据给定的数据方向执行指定长度的数据传输。 simp_blkdev_trans_oneseg()不需要关心数据长度是否超出块设备数据块边界的问题，正如领导也不会去管那棵树的死活一样。 本章的代码也同样不做实验，因为我们确实也没什么好做的。 至于能不能通过编译，作者已经试过了，有兴趣的读者大概可以验证一下前一句话是不是真的。 作为支持高端内存的前奏，前一章和本章中做了一些可能让人觉得莫名其妙的改动。 不过到此为止，准备工作已经做得差不多了，我们的程序已经为支持高端内存打下坚实的基础。 下一章将进入正题，我们将实现这一期盼已久的功能。 <未完，待续>