Linux0.12-文件系统-高速缓冲区的管理

1.高速缓冲区

位置：内核代码和主内存之间

作用：解决I/O操作与CPU处理之间的速度不匹配

大小：被划分成与磁盘数据块大小相等的缓冲块

管理方式：hash表（设备号^逻辑块号） + 双向链表（所有的buffer_head）

2.高速缓冲的划分：

3.管理方式：注意，并不是一个散列队列组成双向链表，而是所有的缓冲块，顺序是最近最少使用（LRU）

4.bread() ----- 从设备上读取数据块

（1）获取缓冲区getblk()

（2）判断缓冲区数据是否有效，

若有效，则返回缓冲区指针。（有效：数据已从设备读入到缓冲区，因为程序是异步执行的）

（3）向块设备驱动程序申请，同时让进程进入睡眠ll_rw_block()（详见驱动设备）

（4）睡眠中，直到块设备驱动程序把指定的数据放入高速缓冲区后

（5）判断缓冲区数据是否有效

若有效，则返回缓冲区指针

若无效，则释放缓冲区，返回空指针

5.getblk() ----- 获取空闲缓冲块

（1）搜索hash表，判断指针设备号和逻辑块号的缓冲区是 否存在（见管理方式）

若存在：go to step 12（已经得到了所需要的缓冲块）

（2）搜索空闲队列

若未找到空闲块，go to step 1

（3）等待空闲块解锁

（4）若空闲块又被占用，go to step 1

（5）若该块已被修改过，则

将数据写入设备

进入睡眠等待数据写完

（6）若块又被占用，go to step 1

（7）若该块被加入高速缓冲区，go to step 1（被别的设备抢先占用）

（8）（走到这里说明已经可以占有这个缓冲块了）修改缓冲块标志

（9）从hash表和双向表中移出

（10）占用该块，修改块号和设备号

（11）根据（10）重新插入hash表，插入双向表的末尾（LRU）

（12）返回缓冲块头指针