Die Geräteklasse der Blockdevices bildet die Grundlage für Filesysteme. Diese Kern-Technik-Folge erklärt die Treiberkomponenten und zeigt die Implementierung einer RAM-Disk als Beispiel für das neue Blockgeräte-Interface in Kernel 2.6.

Reale Geräte

Ein Blockgerätetreiber für reale Geräte unterscheidet sich von dem vorgestellten Code in zweierlei Hinsicht:

• Ein reales Gerät verwendet die Funktion
  »blk_init_queue()« , um einer Request-Queue die Adresse
  der Request-Funktion zu übergeben und sich die Adresse der
  zugehörigen Request-Queue geben zu lassen. Es gibt kein
  »blk_alloc_queue()« und kein
  »blk_queue_make_request()«. Die Funktion erwartet als
  zweiten Parameter die Adresse eines Spinlocks, der parallele
  Zugriffe auf die Request-Queue absichert:

if( (bdqueue = blk_init_queue(
      &bdRequest, &bdlock))==NULL )
         goto out;

• Ein echter Blockgerätetreiber realisiert eine
  Request-Funktion (siehe Abbildung 4).

Abbildung 4: Das Struktogramm zeigt die Arbeitsweise der Transferfunktion eines Blockgerätetreibers. Die Routine »elv_next_request()« bildet eine Schleife für alle Aufträge an den Treiber.

Die Request-Funktion entnimmt mit Hilfe des Makros »elv_next_request()« den jeweils nächsten Auftrag aus der Request-Liste:

while((req = elv_next_request(q))
   != NULL ) {

Das Makro erhält als Parameter die Request-Queue und gibt einen Zeiger auf den nächsten Auftrag »req« zurück (vom Typ »struct request *«, siehe Abbildung 2). Zunächst muss der Treiber aber feststellen, ob es sich um einen normalen Schreib- oder Leseauftrag handelt:

if( !blk_fs_request(req) ) {
   // kein Schreib-/Leseauftrag
   end_request( req, 0 );
      continue;
}

Ist dies nicht der Fall, holt der Treiber mit »continue« den nächsten Auftrag aus der Liste. Handelt es sich um einen Schreib- oder Leseauftrag, arbeitet er ihn ab. Das Makro »rq_for_each_bio()« liefert dazu als Teil einer Schleife den jeweiligen BIO-Block zurück, den der Treiber dann wie beschrieben auswertet:

rq_for_each_bio(bio, req ) {

Hat er einen Auftrag abgearbeitet, ruft er »end_request()« auf. Der erste Parameter ist dabei der Auftrag selbst. Der zweite Parameter spezifiziert mit einem Wert ungleich null, dass der Auftrag bearbeitet wurde (siehe Abbildung 4).

Rückblick und Vorschau

Das Blockgerätemodell bietet eine einheitliche Programmierschnittstelle für reale Hardware zur Datenspeicherung - von der großen Festplatte bis zum USB-Stick. Um USB-Geräte geht es in der nächsten Folge der Kern-Technik, denn die haben mittlerweile RS-232 als Standardschnittstelle abgelöst. (ofr)

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Die Geräteklasse der Blockdevices bildet die Grundlage für Filesysteme. Diese Kern-Technik-Folge erklärt die Treiberkomponenten und zeigt die Implementierung einer RAM-Disk als Beispiel für das neue Blockgeräte-Interface in Kernel 2.6.