基于ARM920T微处理器的IDE硬盘接口设计与实现

5.2

打开设备

打开块设备的操作与打开普通文件的操作基本相同。

(1)在当前进程的文件描述符表中为打开文件找一个空位，申请一块内存，用于建立新文件的打开文件对象，即结构file。

(2)解析设备特殊文件名，获得其VFSinode和dentry结构，根据dentry结构填写file结构，尤其是将file结构的f_op域设为其VFSinode中的缺省文件操作。

(3)执行该文件操作集中的open操作，即blkdev_open，它根据设备特殊文件的主次设备号从blkdevs向量表中取出已经注册的文件操作集(file_operations)fops，用该结构代替file结构中的f_op域。

(4)执行中新文件操作集中的open操作，即bl带头kdev_open，它根据VFS

inode中的i_rdev域查找数组ide_hwifsp[]，从中找出该IDE硬盘所对应的ide_drive_t结构；如果ide_drive_t结构中注册有驱动程序，执行驱动程序集中的open操作。

(5)将打开文件对象插入到当前进程的文件描述符表中，返回文件描述符，即打开文件对象在进程文件描述符表中的索引。

5.3

设备I/O操作

读写块设备时要用到块缓冲区(bufer)，对bufer的管理采用BuferCache机制。它管理bufer的创建、撤销、回收、查找、更新等，同时还要与系统中的其它部分(如文件系统、内存管理等)交互。Linux将Buffer

Cache从块设备驱动程序中独立出来，作为对块设备读写的通用机制，所以对块设备的读、写、同步等操作采用的都是由操作系统提供的公共函数，一般为block_read()和block_write()。

为了减少对块设备操作的次数，读写块设备时采用延迟操作，尽量将多个读写操作合并，所以操作请求不是马上递交给物理设备，而是提供了一种手段记录每次的请求(request)，并为每类块设备提供一个请求队列用来排队、合并、重组对该块设备的请求。

当需要从硬盘读时，block_read()函数首先查找Buffer Cache

如果在其中能找到需要的buffer，则立刻返回：否则，生成一个读请求，并将其加入相应的请求队列排队。

当需要向硬盘写时，block_write()为此次写操作生成一个buffer，而后生成一个写请求，并将其加入相应的请求队列排队。

块设备驱动程序提供了一个请求处理函数，对硬盘而言是函数do_rw_disk。在适当的时候，硬盘的请求处理函数启动，do_rw_disk处理在请求队列上排队的请求，通过向硬盘发出读、写命令完成对设备的真正操作。其伪代码如下：

C程序

5.4 释放设备

由设备驱动程序中的release操作完成，一般完成与打开设备相反的动作：释放打开设备特殊文件时在file结构上所创建的私有结构；如果是最后一个设备的释放，则从硬件上关闭设备。

6 结束语

通过上述方法对IDE硬盘接口的设计与实现，我们可以在S3C2410开发板上安全自由地对硬盘上的各种文件系统进行访问，由于采用DMA方式，可以满足用户对速率的要求。