Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 2)

Выдача запроса


В этом разделе мы опишем типичную последовательность действий, выполняемых ядром при выдаче запроса на операцию ввода/вывода общему слою работы с блочными устройствами. Мы будем предполагать, что запрошенные порции данных идут на диске подряд, и что ядро уже определило их физическое местоположение.

Первый шаг заключается в вызове функции bio aiiocO выделения нового дескриптора bio. Затем ядро инициализирует этот дескриптор, устанавливая в нем некоторые поля:
- полю bi sector присваивается номер первого сектора данных (если блочное устройство разбито на несколько разделов, номер сектора считается от начала раздела);
- в поле bi size записывается количество секторов, содержащих данные;
- полю bijodev присваивается адрес дескриптора блочного устройства
- полю bi io vec присваивается адрес начала массива структур bio vec, каждая из которых описывает сегмент (буфер в памяти), вовлеченный в операцию ввода/вывода. Кроме того, в поле bi vcnt записывается общее количество сегментов в дескрипторе bio;
- полю bi rw присваиваются флаги запрошенной операции. Самый важный флаг определяет направление движения данных: read (0) или write (1);
- полю bi end io присваивается адрес завершающей процедуры, которая выполняется по окончании операции ввода/вывода.
После успешной инициализации дескриптора bio ядро вызывает функцию generic make request , КОТОрая ЯВЛЯетСЯ главной ТОЧКОЙ ВХОДа В общий СЛОЙ работы с блочными устройствами.

Эта функция выполняет следующие действия:
1. Проверяет, не превышает ли значение bio->bi_sector количество секторов блочного устройства. Если превышает, функция устанавливает поле bio eof в поле bio->bi_fiags, выводит сообщение ядра об ошибке, вызывает функцию bio endio и завершает свою работу. Функция bio endio обновляет поля bi size и bi sector дескриптора bio и вызывает метод bi end io этого дескриптора. Реализация последней функции сильно зависит от того, какой компонент ядра запустил операцию ввода/вывода. В следующих главах мы рассмотрим несколько примеров методов bi_end_io.
2. Получает в свое распоряжение очередь запросов q, ассоциированную с блочным устройством. Адрес этой очереди хранится в поле bd disk дескриптора блочного устройства, а на дескриптор указывает поле bio->bi_bdev.
3. Вызывает функцию block_wait_queue_running, Чтобы удостовериться, что в данный момент не происходит динамическая замена планировщика ввода/вывода. Если это не так, функция блокирует выполнение процесса, пока не будет запущен новый планировщик ввода/вывода
4. Вызывает функцию bik partition remap , чтобы проверить, ссылается ли блочное устройство на раздел диска (bio->bi_bdev не равно bio->bi_ dev->bd_contains (см. разд. "Блочные устройства" далее в этой главе). В таком случае функция получает дескриптор hd struct раздела диска из поля bio->bi_bdev и выполняет над ним следующие действия:
• обновляет ПОЛЯ read_sectors И reads (ИЛИ write sectors И writes) Дескриптора hd struct в соответствии с направлением движения данных;
• изменяет поле bio->bi_sector, чтобы преобразовать номер сектора относительно начала раздела в номер сектора на уровне диска;
• присваивает полю bio->bi_bdev адрес дескриптора блочного устройства — диска В целом (bio->bd_contains).
С этого момента общий слой работы с блочными устройствами, планировщик ввода/вывода и драйвер устройства забывают о разбивке диска на разделы и работают с целым диском.
5. Вызывает метод q->make_request_fn, чтобы поместить запрос bio в очередь запросов q.
6. Возвращает управление.
Типичную реализацию метода make request fn мы обсудим в разд. "Выдача запроса планировщику ввода/вывода" далее в этой главе.