基于ARM920T微處理器的IDE硬盤接口設計與實現

5.2

打開設備

打開塊設備的操作與打開普通文件的操作基本相同。

(1)在當前進程的文件描述符表中為打開文件找一個空位，申請一塊內存，用于建立新文件的打開文件對象，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硬盤所對應的ide_drive_t結構；如果ide_drive_t結構中注冊有驅動程序，執行驅動程序集中的open操作。

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

5.3

設備I/O操作

讀寫塊設備時要用到塊緩沖區(bufer)，對bufer的管理采用BuferCache機制。它管理bufer的創建、撤銷、回收、查找、更新等，同時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從塊設備驅動程序中獨立出來，作為對塊設備讀寫的通用機制，所以對塊設備的讀、寫、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，讀寫塊設備時采用延遲操作，盡量將多個讀寫操作合并，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)，并為每類塊設備提供一個請求隊列用來排隊、合并、重組對該塊設備的請求。

當需要從硬盤讀時，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，生成一個讀請求，并將其加入相應的請求隊列排隊。

當需要向硬盤寫時，block_write()為此次寫操作生成一個buffer，而后生成一個寫請求，并將其加入相應的請求隊列排隊。

塊設備驅動程序提供了一個請求處理函數，對硬盤而言是函數do_rw_disk。在適當的時候，硬盤的請求處理函數啟動，do_rw_disk處理在請求隊列上排隊的請求，通過向硬盤發出讀、寫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

由設備驅動程序中的release操作完成，一般完成與打開設備相反的動作：釋放打開設備特殊文件時在file結構上所創建的私有結構；如果是最后一個設備的釋放，則從硬件上關閉設備。

6 結束語

通過上述方法對IDE硬盤接口的設計與實現，我們可以在S3C2410開發板上安全自由地對硬盤上的各種文件系統進行訪問，由于采用DMA方式，可以滿足用戶對速率的要求。