IMX257实现Ramblock驱动程序编写

今天，我们再内存中申请一片内存，模拟作为块设备，程序如下：

程序一：简单的一个小程序

1.定义gendisk结构体与request_queue请求队列结构体，以及file-operation结构体

gendisk结构体，主要是用于定义与内核，硬件有关的一些重要信息，还有就是，告诉内核定义请求队列的结构体以及操作函数的结构体。

请求队列：主要是提供读写能力，实现读写请求的存储，然后自己调用do_rambloc_request函数来实现读写操作。

操作函数：如字符设备的操作函数一样，不过此处的操作函数暂时不需定义任何函数，但是必须要有.MODULE属性，否则会报错

2.入口函数实现

如图所示，在入口函数中主要包含了以下几个操作。

1)：分般gendisk结构体，并且设备此设备个数为16个

2)：分配、初始化队列，并且指定队列读写函数do_ramblock_request函数。

3)：设置以下虚拟块设备的一些属性，包括主设备号，次设备号，名字，操作函数，队列，设备容量等。

4)：最后就是注册gendisk结构体。

3.读写函数实现

一些都准备就绪之后，当用户对虚拟块设备发出请求时，系统会调用读写函数do_ramblock_request来实现读写功能。但是刚开始，还是简单点，所以此处，我们的函数主要的功能就是打印信息，告诉我们是否进入了这个读写函数。

4.出口函数实现

和入口函数相反，出口函数主要负责的就是释放前面申请的内存，反注册前面注册的一些信息。

5.程序测试

加载成功：

附上驱动程序ramblock1：

 1 /* 参考

 2  * driversblockxd.c

 3  * driversblockz2ram.c

 4  */

 5 #include

 6 #include

 7 #include

 8 #include

 9 #include

10 #include

11 #include

12 #include

13 #include

14 #include

15 #include

16 #include

17 #include

18 #include

19 #include

20 #include

21 

22 #include

23 #include

24 #include

25 

26 static struct gendisk *ramblock_disk;     //定义gendisk结构体

27 static struct request_queue *ramblock_queue;     //定义请求队列结构体

28 static DEFINE_SPINLOCK(ramblock_lock);    //定义一个自旋锁

29 static int major;                        //主设备号

30 #define RAMBLOCK_SIZE (1024*1024)        //块设备的容量

31 

32 

33 //file_operation结构体

34 static struct block_device_operations ramblock_fops ={

35     .owner        = THIS_MODULE,

36 };

37 

38 //读写处理函数

39 static void do_ramblock_request(struct request_queue *q)

40 {

41     static int cnt = 0;

42     struct request *req;

43     

44     printk('enter do_ramblock_request %dn',++cnt);

45     

46     req = blk_fetch_request(q);

47     while(req){

48         printk('enter while req %dn',++cnt);

49         break;

50     }

51 

52     __blk_end_request_cur(req, 0);

53     printk('leave do_ramblock_request %dn',++cnt);

54 }

55 

56 static int ramblock_init(void)

57 {

58     printk('ramblock_initn');

59     /* 1.分配一个gendisk结构体 */

60     ramblock_disk = alloc_disk(16); //次设备号个数：分区个数，若为1的话，则意思是只有一个分区

61     

62     /* 2.设置 */

63     /* 2.1 分配/设置队列：函数do_ramblock_request提供读写能力 */

64     ramblock_queue = blk_init_queue(do_ramblock_request, &ramblock_lock);

65     

66     /* 2.2 设置其他属性：比如容量 */

67     major = register_blkdev(0,'ramblock');        //cat /proc/device 动态申请一个主设备号

68     

69     ramblock_disk->major = major;                //主设备号

70     ramblock_disk->first_minor = 0;             //第一个次设备号

71     sprintf(ramblock_disk->disk_name, 'ramblock');

72     ramblock_disk->fops = &ramblock_fops;        //操作函数

73     ramblock_disk->queue = ramblock_queue;        //队列

74     set_capacity(ramblock_disk,RAMBLOCK_SIZE/512);    //设置容量,以扇区为单位

75     

76     /* 3.注册 */

77     add_disk(ramblock_disk);    

78     

79     return 0;

80 }

81 

82 static void ramblock_exit(void)

83 {

84     printk('ramblock_exitn');

85     unregister_blkdev(major, 'ramblock');        //卸载主设备号

86     del_gendisk(ramblock_disk);

87     put_disk(ramblock_disk);

88     blk_cleanup_queue(ramblock_queue);

89 }

90 

91 module_init(ramblock_init);

92 module_exit(ramblock_exit);

93 MODULE_LICENSE('GPL');

程序二：增加读写方向，实现挂载等功能

接着前面实现的驱动程序，我们来在它的基础是来实现读写功能以及挂载等功能，

1.分配、释放申请内存

很明显，实现读写的话，那必要要有内存来存储，所以我们必须要入口函数中增加申请内粗的函数。

既然在入口函数中申请了内存，自然就要在出口函数中实现释放内存的操作。

2.在读写函数中实现读写操作。

由于2.6内核的改动，读写函数中的一些对象的名称有点不太一样，不过总体的思路还是一模一样的。参考内核中其他代码的读写函数，

1）：实现引入请求队列，并且遍历请求队列

2）：当请求队列为真的时候，计算出请求队列的起始地址及长度

3）：通过其实地址和长度判读请求是否有效是否超出内存

4）：如果以上都通过之后，接下来就是关键了，判断读写方向，接着实现内存的memcpy

5）：读写成功后，调用__blk_end_request_cur来返回读写成功与否

3.程序测试

加载驱动：

读写测试：

4.往开发板中增加mkfs命令

接下来就是使用使用mkfs来格式化，但是发现imx257开发板自带的2.6内核里面没有mkfs的命令．

解决办法：使用busybox来创建一个根文件，然后从那个根文件系统中把mkfs命令拷贝到开发板的sbin目录下，就可以了，步骤如下：

1.首先下载busybox-1.23.1.tar.bz2

2.编译busybox

2.1配置busybox

执行命令：make menuconfig ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

 Busybox Settings --->        //BusyBox的通用配置，一般采用默认值即可。

---Applets

    Archival Utilities --->        //压缩、解压缩相关工具。

    Coreutils --->            //最基本的命令，如cat、cp、ls等。

    Console Utilities --->        //控制台相关命令。

    Debian Utilities --->        //Debian操作系统相关命令。

    Editors --->            //编辑工具，如vi、awk、sed等。

    Finding Utilities --->        //查找工具，如find、grep、xargs。

    Init Utilities --->        //BusyBox init相关命令。

    Login/Password Management Utilities ---> //登陆、用户账号/密码等方面的命令。

    Linux Ext2 FS Progs --->    //ext2文件系统的一些工具。

    Linux Module Utilities --->    //加载/卸载模块等相关的命令。

    Linux System Utilities --->    //一些系统命令。

    Miscellaneous Utilities --->    //一些不好分类的命令，如crond、crontab。

    Networking Utilities --->    //网络相关的命令和工具。

    Print Utilities --->        //print spool服务及相关工具。

    Mail Utilities --->        //mail相关命令。

    Process Utilities --->        //进程相关命令，如ps、kill等。

    Runit Utilities --->        //runit程序。

    Shells --->             //shell程序。

    System Logging Utilities --->    //系统日志相关工具，如syslogd、klogd。

2.2创建文件系统目录

2.2.1.创建文件系统的目录

1 #mkdir /home/study/nfs_home/rootfs_imx257/

2 #cd /nfs_home/rootfs_imx25

3 #mkdir bin dev etc lib sbin proc sys var mnt tmp usr

4 #mkdir usr/bin usr/lib usr/sbin lib/modules

2.2.2.创建设备节点

#cd dev/

#mknod -m 666 console c 5 1 

#mknod -m 666 null c 1 3

2.3配置选项

必须选中和修改的项:

1.'Build Busybox as a static binary(no share libs)'

2.'Don't use /usr'

3.'cross compiler prefix'--------->arm-none-linux-gnueabi-

4.'Busybox Installation prefix'--->/home/study/nfs_home/rootfs_imx257/

****注意此处为你的文件系统目录的路径

(1选择的是静态连接库的方式，如果不选就是使用动态连接库的方式)

(采用动态连接库的方式，在lib目录中添加应用程序所需的库文件)

(Archival Utilities-->gzip这个选项一定不能掉)

找不到的话可以按下/进行搜索．

如图所示：

2.4错误解决

2.4.1错误一

root@Lover雪:/home/study/nfs_home/system/busybox-1.23.1# make CC miscutils/ubi_tools.o

miscutils/ubi_tools.c:67:26: error: mtd/ubi-user.h: No such file or directory

miscutils/ubi_tools.c: In function 'ubi_tools_main':

miscutils/ubi_tools.c:106: error: 'UBI_DEV_NUM_AUTO' undeclared (first use in this function)

miscutils/ubi_tools.c:106: error: (Each undeclared identifier is reported only once

miscutils/ubi_tools.c:106: error: for each function it appears in.)

miscutils/ubi_tools.c:107: error: 'UBI_VOL_NUM_AUTO' undeclared (first use in this function)

miscutils/ubi_tools.c:114: error: field 'attach_req' has incomplete type

miscutils/ubi_tools.c:115: error: field 'mkvol_req' has incomplete type

miscutils/ubi_tools.c:116: error: field 'rsvol_req' has incomplete type

miscutils/ubi_tools.c:177: error: 'UBI_IOCATT' undeclared (first use in this function)

miscutils/ubi_tools.c:190: error: 'UBI_IOCDET' undeclared (first use in this function)

miscutils/ubi_tools.c:233: error: 'UBI_DYNAMIC_VOLUME' undeclared (first use in this function)

miscutils/ubi_tools.c:235: error: 'UBI_STATIC_VOLUME' undeclared (first use in this function)

miscutils/ubi_tools.c:238: error: 'UBI_MAX_VOLUME_NAME' undeclared (first use in this function)

miscutils/ubi_tools.c:243: error: 'UBI_IOCMKVOL' undeclared (first use in this function) 

miscutils/ubi_tools.c:256: error: 'UBI_IOCRMVOL' undeclared (first use in this function) 

miscutils/ubi_tools.c:274: error: 'UBI_IOCRSVOL' undeclared (first use in this function) 

miscutils/ubi_tools.c:290: error: 'UBI_IOCVOLUP' undeclared (first use in this function) 

scripts/Makefile.build:197: recipe for target 'miscutils/ubi_tools.o' failed

make[1]: *** [miscutils/ubi_tools.o] Error 1

Makefile:741: recipe for target 'miscutils' failed

make: *** [miscutils] Error 2

解决方法

拷贝linux内核中的ubi-user.h到busybox下的mtd目录中

mkdir ./include/mtd;cp ../linux-2.6.31/include/mtd/ubi-user.h ./include/mtd/

2.4.2错误二：

networking/udhcp/dhcpc.c: In function 'udhcp_recv_raw_packet':

networking/udhcp/dhcpc.c:852: error: invalid application of 'sizeof' to incomplete type 'struct tpacket_auxdata'

networking/udhcp/dhcpc.c:915: error: 'PACKET_AUXDATA' undeclared (first use in

解决方法：不要编译dhcp模块

2.5编译安装

配置好之后，运行编译命令：make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

安装入文件系统：make install

2.6 利用busybox的命令格式化

不必挂载文件系统，只需要利用nfs进入busybox创建的文件系统中，拷贝格式化的mkfs命令到/sbin/下，然后就可以开始格式化了

2.6.1格式化文件系统

3挂载文件系统到/mnt/blk/上

4读写测试：

建立一个hello.c文件

5退出/mnt/blk/目录之后，卸载/mnt/blk/，运行sync是为了同步读写，防止设备忙