Linux文件系统(四) - 从文件系统到块设备/从page cache到bio, request, request_queue
原创
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回写线程一步步会把page cache变成bio,然后bio组织成request,最终request链接到resquest queue中,供块设备层使用。
上一节中do_writepages通过a_ops->writepages会调用不同文件系统中在struct address_space_operations中实现的writepage函数来将page cache写到磁盘,在fat文件系统中这个结构体是这样实现的:
static const struct address_space_operations fat_aops = {
.readpage = fat_readpage,
.readpages = fat_readpages,
.writepage = fat_writepage,
.writepages = fat_writepages,
.write_begin = fat_write_begin,
.write_end = fat_write_end,
.direct_IO = fat_direct_IO,
.bmap = _fat_bmap
};
开始在fat_writepage中一步步跟踪page cache是如何转成bio的
//fs/fat/inode.c
fat_writepage
block_write_full_page
block_write_full_page_endio
__block_write_full_page
submit_bh
_submit_bh
submit_bio
在这里,page先是变成了buffer head,然后submit_bh又将buffer head变成了bio,再通过submit_bio来给块设备层处理。
上面这些函数都是在fs/目录下调用的,当调用到submit_bio的时候,开始转到block/文件夹下了。
//block/blk-core.c
submit_bio
generic_make_request(bio)
q->make_request_fn(q, bio);
这里make_request_fn函数是在blk_queue_init的时候注册的回调函数blk_queue_io,看看之前他是怎么初始化的:
blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
blk_init_queue_node
blk_init_allocated_queue
q->request_fn = rfn;
blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
q->make_request_fn = mfn;
在blk_init_queue这个函数中会初始化request_fn和make_request_fn这两个回调函数。
make_request_fn将bio组织成request,默认就是blk_queue_bio,也可以用函数blk_queue_make_request指定自己的bio组织成request的函数。
request_fn是块设备驱动在初始化request的时候在块设备中指定的对request处理函数。
好了,回到刚才的q->make_request_fn,也就是默认的blk_queue_bio函数,
他先调用add_acct_request,里面通过I/O电梯调度算法将request插到request_queue中,电梯调度算法有3种: cfq, deadline, noop,具体见后一篇文章;
然后他调用__blk_run_queue,里面会调用之前块设备中注册的request处理回调函数q->request_fn来在块设备驱动中处理这个request
blk_queue_bio
add_acct_request
__elv_add_request
q->elevator->type->ops.elevator_add_req_fn(q, rq);
__blk_run_queue
__blk_run_queue_uncond
q->request_fn