二、預習下
由於我們在上一篇文章中，描述了比較高層的I/O stack的結構，接下來我們來講講底層的結構。
這一節，可能絕大多數的人在實際的工作中，並不是涉及到開發，但也是linux I/O中非常重要的。
那我們就一一列舉，來講講它們都是什麼。
1、Block Layer，在很多年前，我在看SCSI子系統的時候，我那時候就不是太確立Block Layer到底是什麼，因爲這其中要理解block device、BIO和一系列的request_fn。所以理解block layer應該不是什麼簡單的事情，因爲它是一個很抽象的概念，更不能一言能概括，但是我們能夠從圖上看出一點，就是經過block layer的多個bio,最終都變成了有序的request，那麼我們應該能看出來它可以排序合併bio，並且能夠make request from bios。
2、I/O scheduler和blkmq，因爲磁盤訪問數據尋道和旋轉延遲所導致出磁盤訪問的一個特性，linux爲磁盤設計了特殊的map bios to requests的方式，就叫做I/O scheduler，從這個function的結構來看，一個request從init到build之間的時差是用來map bios的，這個時差對於I/O scheduler是不可控的，linux i/o stack爲此提供了一個專屬的方法，被叫做blk_plug和blk_unplug，即從上層來派發bios的時候，上層是知道某些bios是需要並且可以做合併和排序的，那麼就需要上層來plug這個bios seq，由unplug來觸發build request，這個過程通常需要block device之間或和LIO/VFS配合實現。
blkmq:是linux爲那些不需要做I/O scheduler的設備所設計的新的隊列模型，具有高併發的特性，適用於新型的nvme ssd等具有高hardware queue depth的設備，由於幾乎不再依賴blk_plug等增加latency的處理流程，這種I/O隊列模型的性能會非常高。
3、scsi mid layer：scsi子系統一直是支持存儲協議的big子系統，就連其內部也分爲high layer、mid layer和low layer。這三層的特點就好像殖民地時期的殖民地結構，其中high layer扮演者那些殖民者，他們對當地並不熟悉，需要在當地建立傀儡政權，來保證其統治地位，也就是scsi子系統中的high layer用來實現的scsi disk，scsi tape，scsi cdrom，這種scsi高級特性的設備描述，他們是不管當地是什麼情況，用同一的方式來發布scsi cmd。爲了保證scsi high layer的命令得以執行，那麼scsi subsystem中的傀儡政權，也就是scsi結構網絡層，scsi mid layer構建了一個等級森嚴的拓撲方式：host:channel:target:lun，而且必須要所有的low layer都必須遵循這種拓撲方式，雖然說這種方式很殘忍，甚至來說在一個host被註冊的時候，它直接能和low layer通信的方式也顯得很露骨（比如：slave_configure等)，但是還有事一批的喜歡當slave的公司做出了無數的scsi low layer的產品，這其中比較著名的是：mpt3sas(lsi)，pm8001(pmc)，qla2xxx(qlogic)等吧，這些商品一般就是大家比較熟知的sas hba,raid card,fc hba等，所以沒有諂媚就沒有暴力，他們記住做硬件產品一定要抱個和scsi這樣粗的大腿，做出來就不愁賣。但是這些年scsi也沒有那麼好過了，因爲這充滿等級森嚴的scsi mid layer的存儲I/O，必須要求所有的scsi deivce去dispatch cmd都必須是一個接口到low layer，導致了單個scsi host沒辦法發揮新型介質nand flash的所有性能，讓新的協議nvme大行其道，好比共產主義給殖民地同志們帶來的希望，大家紛紛要突破scsi host的牢籠，那麼scsi的命運如何，未來到底會不會被nvme所取代，我們拭目以待。