disk磁盘管理与Linux驱动编写

磁盘管理

一.关于硬盘接口
安装linux red hat系统，到分区时发现硬盘驱动器设备
/dev/sda #sata接口设备名
/dev/sda1#sda对应的物理分区
/dev/sda2
/dev/sda3
而又的安装时硬盘驱动设备名为
/dev/hda#IDE接口设备目录
/dev/hda1

sda和hda有什么区别那？
HDA是使用了ide接口的硬盘的名称.SDA是sata接口的硬盘的名称.在最新的2.6.19内核里,所有的硬盘都叫SDA了.
GERUB里填SDA.
硬盘接口分为：
ide (integrated drive electronics) 把盘体和控制器集成在一起
scsi (small computer system interface)
光纤通道 fibre channel
sata (serial ATA(advanced technology attachment))

二.我司硬盘分区及挂载命令：

parted -s /dev/sda mklabel gpt
parted -s /dev/sda mkpart sashdisk ext3 0 100%
echo "y" | /sbin/mkreiserfs /dev/sda1

三.disk硬盘访问的准备步骤：
1.硬盘分区，需要2次分区：需要一次物理分区和一次逻辑分区 (fdisk or parted)
2.将硬盘格式化：即给硬盘格式化合适的文件系统（格式化只能是逻辑分区） (fdisk or parted)
3.将硬盘设备/dev/sda挂载到Linux系统的某个文件目录下/opt/nsfocus/sda1 (mount)

四.硬盘在Linux中映射时的命名规则：
硬盘设备命名为，sas接口为sda/sdb/sdc/...,ide接口为hda/hdb/hdc/...,
针对某一个设备的逻辑分区命名为sda1/sda2/...,或/hda1/hda2/... :表示sda或hda设备的多个分区
fdisk -l 查看当前的物理设备及逻辑和物理分区
df 查看已经挂载的物理设备所挂载在操作系统文件系统下的目录
lspci -vvv 查看目前主机上面所有的硬件配备

Linux驱动及内核编译
一、编译Linux内核
1.当前运行系统的Linux版本必须同待编译系统的Linux版本一致
查看内核版本，以及主要和次要版本：
#uname -r
3.5.0-19-generic
要打印系统的体系架构类型，即的机器是32位还是64位，使用：
#uname -p
i686

2.下载与当前系统相同的Linux源码
下载各个版本linux源码https://www.kernel.org/
如机器3.5.0版本源码下载地址为：https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.5.tar.bz2
下载完后，找一个路径解压，如我解压到/linux-3.5/

3.设置源码的次版本号
进入linux源码目录/linux-3.5/，编辑Makefile，将EXTRAVERSION = 修改为EXTRAVERSION= -19-generic，与编译系统的次版本号相同。
这些都是要配置源码的版本号与系统版本号，如果源码版本号和系统版本号不一致，在加载模块的时候会出现如下错误：insmod: error inserting 'hello.ko': -1 Invalid module format。原因很明确：编译时用的hello.ko的kenerl 不是我的pc的kenerl版本。

4.编译Linux内核
执行命令cp /boot/config-3.5.0-19-generic ./config，覆盖原有配置文件。
进入linux源码目录，执行make menuconfig配置内核，执行make编译内核。

二、编译Linux驱动
驱动源码如下：hello.c
/*======================================================================
Asimple kernel module: "hello world"
======================================================================*/
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("zeroboundaryBSD/GPL");
static int hello_init(void){
printk(KERN_INFO"Hello World enter\n");
return0;
}
static void hello_exit(void){
printk(KERN_INFO"Hello World exit\n ");
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_AUTHOR("zeroboundary");
MODULE_DESCRIPTION("A simple HelloWorld Module");
MODULE_ALIAS("a simplestmodule");

Makefile对源码进行编译

KERN_DIR = /linux-3.5
all:
make-C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
clean:
make-C $(KERN_DIR) M=`pwd` clean
obj-m += hello.o #模块名
module-objs := hello.o [file1.o file2.o] #所有的.o文件
1.编译内核将得到hello.ko,将hello.ko拷贝到目标系统，执行
>insmod hello.ko #需要root权限,将插入模块，此时在内核日志中会有打印输出
>dmesg|tail #查看内核日志
>rmmod hello.ko #可以卸载该驱动
>lsmod#查看已经插入的驱动
>modinfo file
>cat /proc/modules 能够显示驱动模块大小、在内核空间中的地址
>cat /proc/devices 只显示驱动的主设备号，且是分类显示
2.mknod
insmod插入驱动后，查看/dev目录下是否存在对应的节点，如果没有需要创建一个，这样应用程序才能引用
>mknod /dev/hello c 123 0 #创建nod

3.prink的输出(到终端)
# cat /proc/sys/kernel/printk
6 4 1 7
第一个6表示级别高于（小于）6的消息才会被输出到控制台，第二个4表示如果调用printk时没有指定消息级别（宏）则消息的级别为4，第三个1表示接受的最高（最小）级别是1，第四个7表示系统启动时第一个6原来的初值是7。
因此，如果你发现在控制台上看不到你程序中某些printk的输出，请使用echo 8 > /proc/sys/kernel/printk来解决。

4.SAS Linux内核中驱动存放位置 drivers/scsi/

5.硬盘状态查看
lspci -vvv
fdisk -l

6.将驱动编译进内核的方法
a.找到驱动要添加的目录，比如scsi总线驱动 ?/drivers/scsi/
在该目录下新建驱动目录，比如megaraid1
b.将所有与该驱动相关的源文件放在该目录下，比如?/drivers/scsi/megaraid1
并在该目录下添加Makefile和Kconfig 2个文件
c.在Makefile种添加所有的.o文件及模块名，如

obj-$(CONFIG_MEGARAID1_SAS) += megaraid1_sas.o
megaraid1_sas-objs := megaraid1_sas_base.o megaraid1_sas_fusion.o megaraid1_sas_fp.o

很简单。在Kconf下配置该驱动是否需要编译进内核的菜单选项

config MEGARAID1_SAS
tristate "LSI Logic MegaRAID1 SAS RAID1 Module"
depends on PCI && SCSI
help
Module for LSI Logic's SAS based RAID1 controllers.
To compile this driver as a module, choose 'm' here.
Module will be called megaraid1_sas
也很简单。该tristate是三态选项：y编译进内核，m手动添加，n不编译
d.回到?/drivers/scsi目录，配置该目录下的Makefile和Kconfig
在Makefile中需要添加megaraid1中的Makefile文件路径
obj-$(CONFIG_MEGARAID1_SAS) += megaraid1/
在Kconfig中需要添加megaraid1中的Kconfig文件路径
source "drivers/scsi/megaraid1/Kconfig"
e.ok啦，回到?/目录进行make，此时会提示配置需要编译的模块，按提示配置即可，
也可以在文件?/include/config/auto.conf中手动配置
三.Linux设备
1.Linux设备种类很多，比如字符设备、块设备、管道设备、网络设备等
每个设备必须对应一个设备文件才能访问
常见的设备文件：设备文件通常保存在/dev：
/dev/hd* IDE接口的硬盘
/dev/sd* SCSI/USB设备
/dev/cda* 串口设备
/dev/lp* 并口设备
/dev/tty* 终端设备
/dev/lonsok 控制台设备
/dev/eth* 以太网设备
/dev/cdrom 光驱
/dev/fd* 软驱
/dev/audio 音频设备
/dev/scd SCSI的光驱
/dev/ppp PPP设备
/dev/isdn* ISDN设备

2.创建设备文件
驱动insmod之后，有时需要根据主次设备号创建设备文件，以访问设备
主设备号对应驱动，次设备号对应要访问的设备。
>cat /proc/devices 查看设备对应的主设备号
建立设备文件：
# mknod
格式：mknod 文件名 类型 主设备号 从设备号

类型：C字符设备/B块设备/P管道设备
如：# mknod /dev/fdo b 1 2 //主设备号必须与驱动对应，次设备号可以随意取值
ls -l /dev/ 可以查看主次设备号
应用程序调用底层硬件：物理硬件--(端口访问:软件抽象)>驱动设备--(主次设备号)>设备文件-(文件名)>应用程序