●?將來(lái)自cache的數(shù)據(jù)封裝成bio

submit_bh->submit_bh_wbc

此時(shí)IO還在fs層

●?進(jìn)入block IO層

submit_bh_wbc->submit_io-> generic_make_request

上面獲得的q是每個(gè)設(shè)備（block_device）的隊(duì)列。block_device有一個(gè)成員queue，所有針對(duì)該設(shè)備的請(qǐng)求都會(huì)放入其中，該queue不是后面將要說(shuō)到的三類(lèi)queue。

make_queue_fn的注冊(cè)在request queue初始化的時(shí)候：blk_init_queue->blk_init_allocated_queue

●?開(kāi)始將bio合并到request：

generic_make_request->blk_queue_bio

blk_queue_bio實(shí)現(xiàn)了對(duì)bio的合并調(diào)度。它調(diào)用的函數(shù)elv_merge是關(guān)鍵函數(shù)，它尋找可以用來(lái)合并bio的request。

IO從塊設(shè)備層（block IO layer），到發(fā)送到塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)（device driver）整個(gè)過(guò)程經(jīng)過(guò)三類(lèi)隊(duì)列：

?????? 1）unplug request queue 屬于線程

?????? 2）elevator queue 調(diào)度隊(duì)列，不同的調(diào)度器，隊(duì)列不同

?????? 3）device request queue 派遣隊(duì)列，dispatch queue。（例如，在deadline_dispatch_requests中實(shí)現(xiàn)）

?

plug和unplug：目的是讓請(qǐng)求不馬上被驅(qū)動(dòng)程序處理。設(shè)備處于pluged狀態(tài)，設(shè)備不會(huì)被激活。處于unplugged狀態(tài)，被激活。

?

來(lái)自上層的請(qǐng)求，先嘗試合并入unplug 隊(duì)列，若不能合并，則調(diào)用elv_merge合并入調(diào)度隊(duì)列elevator queue。若找不到可合并的請(qǐng)求，則獲得一個(gè)空請(qǐng)求request，用該bio初始化該request，然后放到unplug隊(duì)列中。

此時(shí)bio（request）還在unplug 隊(duì)列中。

此時(shí)bio（request）在調(diào)度隊(duì)列中。

●?（若不能放入unplug隊(duì)列）調(diào)用elv_merge，找到可以合并bio的request。

blk_queue_bio->elv_merge

elv_merge的作用主要是，找到可以將bio合并的request。

這一步，是調(diào)用特定的調(diào)度器找到可以合并bio的request

?

●?將unplug 隊(duì)列中的request放到調(diào)度隊(duì)列

blk_queue_bio：

通過(guò)blk_flush_plug_list（也可通過(guò)_elv_add_request）將unplug 請(qǐng)求隊(duì)列中的請(qǐng)求發(fā)送到調(diào)度隊(duì)列elevator queue。

add_acct_request->__elv_add_request

此時(shí)request在調(diào)度隊(duì)列中。

●?將調(diào)度隊(duì)列里的request發(fā)送到派遣隊(duì)列：

返回blk_queue_bio，然后blk_queue_bio-> add_acct_request-> __elv_add_request

?

此時(shí)，request在device request queue（派遣隊(duì)列）中。

這一步實(shí)現(xiàn)具體IO調(diào)度器對(duì)請(qǐng)求的派遣（發(fā)送到派遣隊(duì)列）：

__elv_add_request->elv_drain_elevator->elevator_dispatch_fn

elevator_dispatch_fn將被注冊(cè)為具體調(diào)度器的派遣函數(shù)，例如deadline_dispatch_request

IO調(diào)度器的工作：合并，排序。

排序：使請(qǐng)求按扇區(qū)增長(zhǎng)的方向有序排列。

CFQ：每個(gè)發(fā)起IO的進(jìn)程都有一個(gè)隊(duì)列。

Deadline：有4個(gè)隊(duì)列，分為兩類(lèi)sort_list和fifo_list。每類(lèi)都有讀寫(xiě)兩種隊(duì)列。

?????? sort_list 按請(qǐng)求起始扇區(qū)排序，fifo_list按請(qǐng)求生成的時(shí)間排序。

?

此時(shí)，請(qǐng)求在派遣隊(duì)列（device request queue）中。

●?進(jìn)入驅(qū)動(dòng)程序，并獲得一個(gè)request：

返回blk_queue_bio： blk_queue_bio-> __blk_run_queue-> __blk_run_queue_uncond->request_fn(scsi_request_fn)-> blk_peek_request->__elv_next_request

request_fn被注冊(cè)為scsi_request_fn，該函數(shù)是驅(qū)動(dòng)程序的入口。

?

從device request queue中獲得一個(gè)請(qǐng)求，準(zhǔn)備發(fā)送到scsi塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)（中間層）

●?將request轉(zhuǎn)化成scsi command：

在blk_peek_request中調(diào)用q->prep_rq_fn（注冊(cè)為scsi_prep_fn），將request轉(zhuǎn)化成scsi驅(qū)動(dòng)能夠識(shí)別scsi command。

●?發(fā)送scsi command到scsi host：

回到scsi_request_fn，調(diào)用scsi_dispatch_cmd將scsi command發(fā)送給scsi host

●?DMA：

在scsi_dispatch_cmd中，調(diào)用queuecommand方法，將scsi command掛在自己的隊(duì)列中，然后啟動(dòng)DMA，將scsi command發(fā)送到具體的磁盤(pán)。DMA完畢后，DMA控制器中斷CPU，告訴CPU DMA結(jié)束。并且在中斷上下文中，設(shè)置DMA結(jié)束的中斷下半部。DMA中斷處理程序返回之后，觸發(fā)軟中斷，執(zhí)行scsi中斷下部。

驅(qū)動(dòng)：scsi中間層（middle level driver） + ?scsi host driver。

scsi中間層抽象了scsi總線邏輯；scsi host driver控制scsi總線控制器，實(shí)現(xiàn)scsi數(shù)據(jù)的物理層傳輸。

queuecommand是這兩層之間的橋梁。它將被注冊(cè)為具體的物理塊設(shè)備的函數(shù)，例如megaraid_queue。

●?執(zhí)行中斷下半部分，并返回：

在scsi中斷下部，調(diào)用scsi command結(jié)束的回調(diào)函數(shù)scsi_done：scsi_dispatch_cmd->scsi_done。scsi_done調(diào)用blk_complete_request結(jié)束請(qǐng)求。

●

?

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/volcanorao/p/5977618.html

總結(jié)

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