MD模塊之處理讀寫過程分析-1

md可以說是一個虛擬的設備驅動層，它屬於塊設備驅動，擁有塊設備驅動的特點。所以，他實現了塊設備操作接口

static struct block_device_operations md_fops =
{
.owner      = THIS_MODULE,
.open       = md_open,
.release    = md_release,
.ioctl      = md_ioctl,
.getgeo     = md_getgeo,
.media_changed  = md_media_changed,
.revalidate_disk= md_revalidate,
};

 

（對MD的大部分操作均是有md_ioctl接口來實現，少數部分也可由sys文件系統來實現）

       按我的理解，我可以把MD模塊分爲2個部分，一個是控制管理部分，另一個是raid級別實現部分。控制管理部分是一個大的框架，它控制各raid級別模塊，他們之間的如何聯繫的呢？想必看過代碼的人都知道了，就是md_k.h中定義的結構體struct mdk_personality，這個結構體中主要定義了一些函數操作集（就像io調度中elevator中定義的一樣），這些函數分別由各個raid級別來實現，有些raid級別是不實現某些函數的，這個結構體內容如下：

struct mdk_personality
{
char *name;
int level;
struct list_head list;
struct module *owner;
int (*make_request)(request_queue_t *q, struct bio *bio);
int (*run)(mddev_t *mddev);
int (*stop)(mddev_t *mddev);
void (*status)(struct seq_file *seq, mddev_t *mddev);
/* error_handler must set ->faulty and clear ->in_sync
* if appropriate, and should abort recovery if needed
*/
void (*error_handler)(mddev_t *mddev, mdk_rdev_t *rdev);
int (*hot_add_disk) (mddev_t *mddev, mdk_rdev_t *rdev);
int (*hot_remove_disk) (mddev_t *mddev, int number);
int (*spare_active) (mddev_t *mddev);
sector_t (*sync_request)(mddev_t *mddev, sector_t sector_nr, int *skipped, int go_faster);
int (*resize) (mddev_t *mddev, sector_t sectors);
int (*check_reshape) (mddev_t *mddev);
int (*start_reshape) (mddev_t *mddev);
int (*reconfig) (mddev_t *mddev, int layout, int chunk_size);
/* quiesce moves between quiescence states
* 0 - fully active
* 1 - no new requests allowed
* others - reserved
*/
void (*quiesce) (mddev_t *mddev, int state);
};

 

       make_request：塊設備處理請求函數。

       run：各raid模塊啓動函數，例如分配內存、建立線程等。

       stop：各raid模塊停止函數，釋放資源。

       status：/proc文件系統接口

       error_handler:處理讀寫發生錯誤的接口

       hot_add_disk：在重建過程中，將熱備盤加到陣列中。

       hot_remove_disk:在重建過程中，移除失效盤接口

       spare_active：激活熱備盤接口

       check_reshape：陣列擴展檢查接口

       start_reshape:啓動擴展接口

 

       這些函數是在raid模塊加載時候註冊的。

       說了這麼多還沒說到正題呢，呵呵。。。接下來就步入正題。Linxu中md設備是可以通過文件系統訪問的，當創建一個MD設備時，用戶態的讀寫請求通過文件系統發送到MD設備中。熟悉linxu內核的人知道，轉發請求的函數就是generic_make_request，這個函數最終會調用隊列的make_request_fn方法，如果發送到MD設備中，那麼這個方法就由md層中的make_request函數來實現(在struct mdk_personality中定義，由各個raid模塊來實現)。由於raid算法定義不同，make_request實現的方式也不同。本質上來說，md層的make_request就是把文件系統發送過來的bio根據各raid算法進行重新分發到各個磁盤上。而md層中的make_request函數最終還會調用generic_make_request來下發bio，如果這次下發的對象是具體的物理設備，make_request_fn方法就由系統的__make_request來實現，那麼進入io調度層（我會在以後專門一節分析之）。

       這裏我們以raid5爲例，分析make_request是如何轉發bio的。其他raid算法這裏就不做介紹了。。