Como escrever um driver de dispositivo de bloco Linux de espaço para usuários?

Question

Eu gostaria de escrever um driver de dispositivo de bloco Linux. O motorista não precisaria acessar o hardware para que possa estar no espaço do usuário.

Para começar, eu tentei construir um exemplo de driver de dispositivo bloco Com este makefile:

obj-m = sbd.o
KVERSION = $(shell pwd)
PWD = $(shell pwd)

all:
    make -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) modules

No entanto, recebo esses erros que não sei corrigir. Aqui está o stdout e o stderr:

make -C /lib/modules/2.6.31-19-generic/build M=/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd modules
make[1]: Entering directory `/usr/src/linux-headers-2.6.31-19-generic'
  CC [M]  /home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.o
/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.c:72: error: expected ‘)’ before ‘*’ token
/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.c:128: warning: initialization from incompatible pointer type
/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.c: In function ‘sbd_init’:
/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.c:143: error: ‘sbd_request’ undeclared (first use in this function)
/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.c:143: error: (Each undeclared identifier is reported only once
/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.c:143: error: for each function it appears in.)
/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.c:146: error: implicit declaration of function ‘blk_queue_hardsect_size’
make[2]: *** [/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd/sbd.o] Error 1
make[1]: *** [_module_/home/andreas/sp/nivoa/src/driver/sbd] Error 2
make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-headers-2.6.31-19-generic'
make: *** [all] Error 2

Qualquer ajuda neste assunto seria altamente apreciada.

Obrigado, Andreas

Answer 1

Não existe uma maneira "oficial" de fazer drivers em bloco no espaço de usuários, no entanto, as pessoas costumam fazer isso por (AB) usando o driver da NBD para conversar sobre uma rede de loopback com um daemon que ouve em um soquete normal e fala o protocolo NBD. Veja os documentos da NBD para obter mais informações.

Seu exemplo é para um dispositivo de bloco de modo de kernel, que precisará ser construído como um módulo do kernel. E como os internos do kernel estão sempre mudando, presumivelmente agora é incompatível.

Answer 2

Após a sugestão de Markr, é até possível conversar sobre o protocolo NBD sobre um AF_UNIX Par de soquete, então não é necessário daemon local extra. O programa que implementa esse protocolo precisará configurar o par de soquete e tirar uma criança. Pai e filho fecham uma extremidade do par de soquete. Um deles começa a receber pedidos na extremidade do soquete, enquanto o outro conecta o driver NBD à extremidade do soquete.

Answer 3

Sempre olha para o primeiro erro:

No seu caso, parece um problema com arquivos incluídos, por exemplo, request_queue_t não está definido.

Como esse é um tipo depreciado, você provavelmente está usando uma versão do Linux/Blkdev.h que é mais recente que o exemplo de código.

Tente adicionar typedef struct request_queue request_queue_t;

Answer 4

Enquanto o uso da NBD, como sugerido antes, é bom, talvez uma maneira melhor (usada por, por exemplo, o VirtualBox-Fuse) é fazer um sistema de arquivos de fusível que exporte um arquivo, que você pode usar via Losetup.

Answer 5

Você pode usar o NBD. Usando nbdkit Você pode até escrever dispositivos de bloco virtual em script de shell ou outros idiomas de script (embora siga C se você quiser o melhor desempenho). Eu dei uma palestra sobre este tópico no Fosdem 2019 onde fiz uma demonstração ao vivo escrevendo um dispositivo de bloco de kernel Linux no script de shell.