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块ram磁盘无法读取/写入偏移量

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我正在创建一个基于sbull的非常简单的块RAM磁盘 .

到目前为止,如果我使用dd读取/写入数据块,它可以正常工作,但每当我尝试在其上安装文件系统(有时创建文件系统)时,我的驱动程序崩溃 .

经过长时间的调试,我终于发现了什么是错的,尽管我无法找到解决问题的方法 . 因此我的问题在这里:)

每当用户空间应用程序使用OF OF OFFSET向设备创建请求时,驱动程序将无法工作!让我向您展示源代码以澄清:

首先,我正在使用mk_request处理请求(不使用request_queue):

static void escsi_mk_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
{
        struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
        struct escsi_dev *esd = bdev->bd_disk->private_data;
        int rw;
        struct bio_vec *bvec;
        sector_t sector;
        int i;
        int err = -EIO;

        printk("request received nr. sectors = %lu\n",bio_sectors(bio));

        sector = bio->bi_sector;
        if (bio_end_sector(bio) > get_capacity(bdev->bd_disk))
                goto out;

        if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD)) {
                err = 0;
                goto out;
        }

        rw = bio_rw(bio);
        if (rw == READA)
            rw = READ;

        bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
                unsigned int len = bvec->bv_len;
                err = esd_do_bvec(esd, bvec->bv_page, len, bvec->bv_offset, rw, sector);
                if (err) {
                        printk("err!\n");
                        break;
                }
                sector += len >> SECTOR_SHIFT;
        }

out:
        bio_endio(bio, err);
}

esd_do_bvec函数:

static int esd_do_bvec(struct escsi_dev *esd, struct page *page,
                         unsigned int len, unsigned int off, int rw,
                         sector_t sector)
 {
            void *mem;
            int err = 0;
            unsigned int offset;
            int i;

        offset = off + sector * 512;

        printk("ESD RW=%d, len=%d, off=%d, offset=%d, sector=%lu\n",rw,len,off,offset,sector);

        mem = kmap_atomic(page);
        if (rw == READ) {
                memcpy(mem,esd->data+offset,len);
        } else {
                memcpy(esd->data+offset,mem,len);
        }
        kunmap_atomic(mem);

out:
        return err;
}

好的,所以基本上当我使用dd读取或写入数据时,esd_do_bvec()中的变量“off”始终为0,无论我想写入多少字节和多少字节 . 文件系统显然总是以4KB块的形式执行I / O,即使只需要替换一个字节,也会写一个完整的块 .

我确信当没有偏移时读写操作正常,因为我创建了一个与块RAM磁盘大小相同的文件,并使用dd将整个文件转储到我的设备中,然后得到了设备的输出(也使用了dd),输入和输出文件完全相同 . 我还将相同的文件写入brd(Linux内核原始块RAM磁盘驱动程序),并且输出与我的设备和brd设备相同 .

但是 - 在某些特定情况下,我尝试在我的设备上安装或创建一个新的文件系统,并以某种方式获得带有偏移的I / O请求,此时我的驱动程序失败 . 我假设我没有正确处理偏移 . 例如,当我尝试“mount -t ext2 / dev / esda”时:

linux-xjwl:/home/phil/escsi # mount /dev/esda -t ext2 /mnt/esda1/
mount: wrong fs type, bad option, bad superblock on /dev/esda,
       missing codepage or helper program, or other error
       In some cases useful info is found in syslog - try
       dmesg | tail or so
linux-xjwl:/home/phil/escsi # dmesg|tail -n 10
[ 2239.275901] ESD RW=0, len=4096, off=0, offset=16384, sector=32
[ 2239.275947] request received nr. sectors = 8
[ 2239.275959] ESD RW=0, len=4096, off=0, offset=4096, sector=8
[ 2239.276516] request received nr. sectors = 8
[ 2239.276537] ESD RW=0, len=4096, off=0, offset=2097152, sector=4096
[ 2239.276606] request received nr. sectors = 8
[ 2239.276626] ESD RW=0, len=4096, off=0, offset=28672, sector=56
[ 2239.277535] request received nr. sectors = 2
[ 2239.277535] ESD RW=0, len=1024, off=1024, offset=2048, sector=2
[ 2239.277535] EXT4-fs (esda): VFS: Can't find ext4 filesystem

(p.s . :输出显示“EXT4”,但我使用“-t ext2”运行)

我检查了扇区n的内容 . 2在我的设备中它确实包含ext2元数据(因为我在尝试安装之前运行了mkfs.ext2,当然) . 所以我认为偏移存在问题 . 到目前为止,我无法真正调试我的驱动程序,因为我无法提出一个请求会导致带有偏移量的I / O请求(例如,如果我尝试将单个字节写入我的设备,Linux将会读取整个块并用只有一个不同的字节重写它 .

希望这对你来说不是一个简单的问题 .

菲利,提前谢谢




请参阅以下Peter提供的答案 .

如果你想知道esd_do_bvec()函数现在是什么样子,它来了:

static int esd_do_bvec(struct escsi_dev *esd, char *buf,
                        unsigned int len, int rw, sector_t sector)
{
        int err = 0;
        unsigned int offset;

        // Please notice that we STILL have an offset to deal with, but
        // this offset comes in sectors and needs to be converted to a
        // a byte offset.
        offset = sector << SECTOR_SHIFT; // or multiply by 512

        //printk("ESD RW=%d, len=%d, off=%d, offset=%d, sector=%lu\n",rw,len,off,offset,sector);

        if (rw == READ) {
                memcpy(buf,esd->data+offset,len);
        } else {
                memcpy(esd->data+offset,buf,len);
        }
        return err;
}

1 回答

  • 4

    每个段的偏移量不是指块设备位置的偏移量,而是指页面中的偏移量 . 要使其非零,您可能需要编写自己的运行 read()write() 的C程序 . 分配页面对齐的缓冲区,然后读取/写入该缓冲区中的不同位置,这些缓冲区应显示为bvec中的偏移量 .

    也就是说,LWN警告手动管理此页面偏移量,而是建议在 bio_for_each_segment() 变量 bio 上调用宏 bio_kmap_irq() ,并处理原子kmap并管理偏移量条目 . 资料来源:http://lwn.net/Articles/26404/

    您的代码将类似于:

    bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
                unsigned int len = bvec->bv_len;
                unsigned long flags;
    
                char *buf = bio_kmap_irq(bio, &flags);
                err = esd_do_bvec(esd, buf, len, rw, sector);
                bio_kunmap_irq(buf, &flags);
    
                if (err) {
                        printk("err!\n");
                        break;
                }
                sector += len >> SECTOR_SHIFT;
        }
    

    当然,这会将 esd_do_bvec 的签名更改为直接接受内存缓冲区而不是页面/偏移量 .

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