08 块设备驱动

作者 : admin 本文共709个字,预计阅读时间需要2分钟 发布时间: 2024-06-9 共3人阅读

新手建议跳过本章节。等到 SD 卡章节的时候,博主会以 SD 卡为实例给大家讲解。

块设备驱动要远比字符设备驱动复杂得多,不同类型的存储设备又对应不同的驱动子系统,本章我们重点学习一下块设备相关驱动概念,不涉及到具体的存储设备。

1、什么是块设备?

块设备是针对存储设备的,比如 SD 卡、EMMC、NAND Flash、Nor Flash、SPI Flash、机械硬盘、固态硬盘等。因此块设备驱动其实就是这些存储设备驱动,块设备驱动相比字符设备驱动的主要区别如下:

  1. 块设备只能以块为单位进行读写访问,块是 linux 虚拟文件系统(VFS)基本的数据传输单位。字符设备是以字节为单位进行数据传输的,不需要缓冲。
  2. 块设备在结构上是可以进行随机访问的,对于这些设备的读写都是按块进行的,块设备使用缓冲区来暂时存放数据,等到条件成熟以后再一次性将缓冲区中的数据写入块设备中。这么做的目的为了提高块设备寿命,大家如果仔细观察的话就会发现有些硬盘或者 NAND Flash 就会标明擦除次数(flash 的特性,写之前要先擦除),比如擦除 100000 次等。因此,为了提高块设备寿命引入了缓冲区,数据先写入到缓冲区中,等满足一定条件后再一次性写入到真正的物理存储设备中,这样就减少了对块设备的擦除次数,提高了块设备寿命。字符设备是顺序的数据流设备,字符设备是按照字节进行读写访问的。字符设备不需要缓冲区,对于字符设备的访问都是实时的,而且也不需要按照固定的块大小进行访问。块设备结构的不同其 I/O 算法也会不同,比如对于 EMMC、SD 卡、NAND Flash 这类没有任何机械设备的存储设备就可以任意读写任何的扇区(块设备物理存储单元)。但是对于机械硬盘这样带有磁头的设备࿰
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