linux内核完全注释(课件)第六章.ppt

1、湘潭大学信息工程学院Linux操作系统内核分析，讲座内容，设备管理简介，硬盘驱动器，虚拟磁盘驱动器，块设备的运行模式，P132图6-2，设备管理模块的读取过程，将块(2个扇区)读取到缓冲模块的过程请求。缓冲模块检查块是否已经被缓冲。如果已经缓冲，直接返回缓冲块；否则，向设备管理模块发出读取请求。设备管理模块接受该请求。如果设备不忙，向设备发送命令；否则，请求将被插入设备的请求队列。缓冲模块暂停进程。设备控制器将数据从设备读入自己的缓冲区，并产生一个中断。设备中断处理程序将数据从控制器缓冲区读取到内存缓冲区，然后唤醒进程。步骤267:设备管理模块写进程，缓冲模块决定回写缓冲块。如果块是脏的，则向

2、设备管理模块发出写请求。设备管理模块接受该请求。如果设备不忙，向设备发送命令和数据；否则，请求将被插入设备的请求队列。缓冲模块暂停进程。设备控制器将数据写入设备并产生中断。设备中断处理程序唤醒进程。低级读写过程，根据缓冲区头创建请求，将请求插入设置的请求队列，并向设备发送命令，是或否，表示设备空闲，设备编号，设备由主要设备编号和次要设备编号(构成物理设备编号)区分。主要设备编号：区分不同类型的设备(P131表6-2)。次要设备编号：区分同一类型设备中的单个逻辑设备编号。逻辑设备号=主要设备号8)#定义MINOR(a)(a)/逻辑设备号，-/命令(P395第2629号)int错误；/如果超过最大

3、误差，复位设备无符号长扇区；/要读取或写入的无符号长nr _ sectors/要读取或写入char *缓冲区的数字；/数据缓冲区指针结构task_struct *正在等待；/等待请求完成的进程队列结构buffer _ head * bh/缓冲区头指针结构请求*下一步；/同一设备的下一个请求项；P131或P134，第23行，阻塞设备请求项目数组。为了方便查找空闲的请求项，建立了请求项数组。结构请求requestNR _ REQUEST/定义在ll_rw_blk.c(P150，第21行)#定义NR_REQUEST32 /定义在blk.h(P134，第15行)块设备结构中，每个块设备都有自己独立的请

4、求队列。为了方便地管理队列，建立了块设备结构。struct blk _ dev _ struct void(* request _ fn)(void)；/设备特定的请求处理函数指针结构请求* current _ request/请求队列头指针；/blk.h(P134，第45行或P130)，块器件结构。Linux支持多种块设备。为所有这些块设备结构建立一个数组，数组的索引是设备的主设备号。支柱blk _ dev _ struct blk _ dev _ NR _ blk _ dev/p151第32行#定义NR_BLK_DEV7，数据结构之间的关系，P132图6-1，设备管理模块接口，设备管理模块

5、，文件管理模块(缓冲区)，ll_rw_block，中断管理模块。HD _中断软盘_中断，初始化模块，blk _ dev _ init HD _ init软盘_ init设置，初始化，Void blk_dev_init(void) /在ll_rw_blk.c(P153，第157行)中定义。功能：完成请求项数组的初始化。void hd_init(void) /在hd.c(P146，第343行)中定义void flowd _ init(void)/Long rd _ init(Long mem _ start，int length)在flowd . c(p168的第457行)/在ram disk .

6、 c(p155的第52行)中定义，低级读写操作，void ll_rw_block (int rw，Struct buffer _ head * BH)/在ll_rw_blk.c(P153，第143行)中定义功能：完成低级读写操作参数：读写读写命令bh缓冲头指针，升降算法，读写头向一个方向移动，以满足该方向最近的请求。当这个方向上的所有请求都被处理时，其他请求则以相反的方向处理。例如，磁头在第5个柱面上处理请求，磁头向内移动，然后有5个请求到达，它们是第7、2、6、1和8个柱面上的请求。那么处理顺序是：5 6 7 8 2 1，电梯算法。在正常情况下，所有请求都可以得到正确处理。然而，在极端情况下，它仍然会导致饥饿。例如，在上述示例中，如果在第5个柱面之后有处理