基于A(yíng)RM920T微處理器的IDE硬盤(pán)接口設計與實(shí)現

5.2

打開(kāi)設備

打開(kāi)塊設備的操作與打開(kāi)普通文件的操作基本相同。

(1)在當前進(jìn)程的文件描述符表中為打開(kāi)文件找一個(gè)空位，申請一塊內存，用于建立新文件的打開(kāi)文件對象，即結構file。

(2)解析設備特殊文件名，獲得其VFSinode和dentry結構，根據dentry結構填寫(xiě)file結構，尤其是將file結構的f_op域設為其VFSinode中的缺省文件操作。

(3)執行該文件操作集中的open操作，即blkdev_open，它根據設備特殊文件的主次設備號從blkdevs向量表中取出已經(jīng)注冊的文件操作集(file_operations)fops，用該結構代替file結構中的f_op域。

(4)執行中新文件操作集中的open操作，即bl帶頭kdev_open，它根據VFS

inode中的i_rdev域查找數組ide_hwifsp[]，從中找出該IDE硬盤(pán)所對應的ide_drive_t結構；如果ide_drive_t結構中注冊有驅動(dòng)程序，執行驅動(dòng)程序集中的open操作。

(5)將打開(kāi)文件對象插入到當前進(jìn)程的文件描述符表中，返回文件描述符，即打開(kāi)文件對象在進(jìn)程文件描述符表中的索引。

5.3

設備I/O操作

讀寫(xiě)塊設備時(shí)要用到塊緩沖區(bufer)，對bufer的管理采用BuferCache機制。它管理bufer的創(chuàng )建、撤銷(xiāo)、回收、查找、更新等，同時(shí)還要與系統中的其它部分(如文件系統、內存管理等)交互。Linux將Buffer

Cache從塊設備驅動(dòng)程序中獨立出來(lái)，作為對塊設備讀寫(xiě)的通用機制，所以對塊設備的讀、寫(xiě)、同步等操作采用的都是由操作系統提供的公共函數，一般為block_read()和block_write()。

為了減少對塊設備操作的次數，讀寫(xiě)塊設備時(shí)采用延遲操作，盡量將多個(gè)讀寫(xiě)操作合并，所以操作請求不是馬上遞交給物理設備，而是提供了一種手段記錄每次的請求(request)，并為每類(lèi)塊設備提供一個(gè)請求隊列用來(lái)排隊、合并、重組對該塊設備的請求。

當需要從硬盤(pán)讀時(shí)，block_read()函數首先查找Buffer Cache

如果在其中能找到需要的buffer，則立刻返回：否則，生成一個(gè)讀請求，并將其加入相應的請求隊列排隊。

當需要向硬盤(pán)寫(xiě)時(shí)，block_write()為此次寫(xiě)操作生成一個(gè)buffer，而后生成一個(gè)寫(xiě)請求，并將其加入相應的請求隊列排隊。

塊設備驅動(dòng)程序提供了一個(gè)請求處理函數，對硬盤(pán)而言是函數do_rw_disk。在適當的時(shí)候，硬盤(pán)的請求處理函數啟動(dòng)，do_rw_disk處理在請求隊列上排隊的請求，通過(guò)向硬盤(pán)發(fā)出讀、寫(xiě)命令完成對設備的真正操作。其偽代碼如下：

C程序

5.4 釋放設備

由設備驅動(dòng)程序中的release操作完成，一般完成與打開(kāi)設備相反的動(dòng)作：釋放打開(kāi)設備特殊文件時(shí)在file結構上所創(chuàng )建的私有結構；如果是最后一個(gè)設備的釋放，則從硬件上關(guān)閉設備。

6 結束語(yǔ)

通過(guò)上述方法對IDE硬盤(pán)接口的設計與實(shí)現，我們可以在S3C2410開(kāi)發(fā)板上安全自由地對硬盤(pán)上的各種文件系統進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，由于采用DMA方式，可以滿(mǎn)足用戶(hù)對速率的要求。