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我正在创建一个非常简单的基于 sbull 的块 RAM 磁盘。

到目前为止，如果我使用 dd 读/写数据块，它工作正常，但是每当我尝试在其上安装文件系统（有时创建文件系统）时，我的驱动程序就会崩溃。

经过长达数周的调试，我终于发现了问题所在，尽管我真的找不到解决问题的方法。因此我的问题在这里:)

每当用户空间应用程序向带有偏移量的设备创建请求时，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，无论我要写入的位置和字节数。文件系统显然总是以 4KB 的块执行 I/O，并且即使只需要替换一个字节也会写入一个完整的块。

我确信当没有偏移时读取和写入工作正常，因为我创建了一个与我的块 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，然后得到设备的输出（也使用dd)，输入和输出文件完全一样。我还将相同的文件写入 brd（Linux 内核原始块 RAM 磁盘驱动程序），比较我的设备和 brd 设备的输出是相同的。

但是——在某些特定情况下，我尝试在我的设备上挂载或创建一个新的文件系统，它以某种方式获取带有偏移量的 I/O 请求，此时我的驱动程序失败了。我假设我没有正确处理偏移量。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

（ps：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（因为我在尝试挂​​载之前运行了 mkfs.ext2，当然）。所以我认为偏移量有问题。到目前为止，我无法真正调试我的驱动程序，因为我无法提出会导致 I/O 请求带有偏移量的请求（例如，如果我尝试将单个字节写入我的设备，Linux 将读取整个块并只用一个不同的字节重写它）。

希望这对你来说不是一个太简单的问题。

在此先感谢，菲尔

请参阅下面彼得提供的答案。

如果您想知道 esd_do_bvec() 函数现在是什么样子，那么它来了：

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;
}
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每个段的偏移量不是指从块设备位置的偏移量，而是指到页面的偏移量。要使其不为零，您可能需要编写自己的 C 程序来运行read()和write(). 分配一个页面对齐的缓冲区，然后从该缓冲区中的不同位置读/写，这些应该在 bvec 中显示为偏移量。

也就是说，LWN 警告手动管理此页面偏移量，并推荐使用宏，它在变量bio_kmap_irq()上调用，并负责原子 kmap 并管理偏移量条目。来源： http: //lwn.net/Articles/26404/bio_for_each_segment()bio

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，这改变了esd_do_bvec直接接受内存缓冲区而不是页面/偏移量的签名。

于 2013-09-11T14:17:35.120 回答