page,bio,与buffer_head的关系

一、page和buffer_head的关系

 

1、页中的块在磁盘上连续

如果page中的块在磁盘上连续，那么page的PG_private不会被置位，private字段也不会指向buffer_head的链表。

 

但是page还是得用到buffer_head结构，因为它需要通过get_block()函数来获得磁盘上的逻辑块号。

虽然ext2_getblock()函数的代码我暂时还没有看，但是通过do_mpage_readpage()函数代码的阅读，可以对get_block()系列函数的功能进行如下猜想：

typedef int (get_block_t)(struct inode *inode, sector_t iblock,

struct buffer_head *bh_result, int create);

这类函数会得到在文件中块号iblock在磁盘上的逻辑块号，然后赋给bh中的b_blocknr字段。在调用get_block()函数前，bh中的b_size被赋为期望的连续的块数的总大小，返回前，get_block()函数被设置为以iblock块为第一块（什么意思？），且在磁盘上连续的实际的块数（如果实际连续的比期望的小）。

 

在do_mpage_readpage()函数中，得到了块在磁盘上的逻辑块号后，buffer_head结构就没有什么用了，将其中的b_blocknr赋给了blocks数组后，生成bio的函数mapge_alloc()使用blocks[0]就行了。

Blocks[0]是否表示磁盘上连续的实际的块数的总的大小（以位为单位）？

 

2、页中的块在磁盘上不连续

页一开始和buffer_head是没有关系的，但是通过get_block()发现页中的块在磁盘上不连续等现象后，就需要调用create_empty_buffers()函数来为page创建buffer_head链表了。create_empty_buffers的结构很简单，它先调用alloc_page_buffers()来为page创建一个buffer_head的链表，之后为链表中每个buffer_head的b_state赋值，并顺便将该链表构造成循环链表，然后看情况设置buffer_head的BH_dirty和BH_uptodate标志，最后调用attach_page_buffers()来将page的PG_private置位。

链表建成后，page和buffer_head的关系就如下图所示了：

Struct buffer_head *b_this_page 是否指向下一个Buffer head？确定

 

二、buffer_head和bio的关系

个人认为，buffer_head和bio关系在submit_bh()函数中可以充分体现：(也就是说只有在page中的块不连续时，buffer_head和bio才建立关系？)

 

       bio = bio_alloc(GFP_NOIO, 1);

 

       bio->bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);//表示磁盘上相关的扇区号

       bio->bi_bdev = bh->b_bdev;

       bio->bi_io_vec[0].bv_page = bh->b_page;

       bio->bi_io_vec[0].bv_len = bh->b_size; //应该不一定对应一个block的大小

       bio->bi_io_vec[0].bv_offset = bh_offset(bh);

 

       bio->bi_vcnt = 1;

       bio->bi_idx = 0;

       bio->bi_size = bh->b_size;

 

上述代码已经把buffer_head和bio关系说的差不多了，就不多说了。

稍微注意一点的话，可以发现io_vec中的bv_page指向了buffer_head中的b_page，即bv_page指向了也描述符，而bv_offset则是在页中的偏移，为len则为要传输的数据的（在这里就是块的大小）长度。

 

 

三、page和bio的关系

page和bio的关系在上面一段中稍微说了一下，即io_vec中的bv_page字段会指向page。

将一个整页加到bio中，可以看看_add_page函数中的如下几行（do_mpage_readpage()函数调用bio_add_page()时，offset参数是0）：

 

       bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];

       bvec->bv_page = page;

       bvec->bv_len = len;

       bvec->bv_offset = offset;

……

       bio->bi_vcnt++;

 

 

 

 

这几行代码将page、len等赋给一个新的io_vec，然后增加bi_vcnt的值。

 

 

 

 

当页中的块连续时：  一个bio包含许多blocks             

    Mpage_allock                  

   Bio_add_page                                                                               

   Mpage_bio_submit                

         Submit_bio

 

当页中的块不连续时：一个bio只包含一个block，然后在IO层可能进行重组

(这里每个bio应该只对应一个block,所以不需要类似Bio_add_page的函数)

b lock_read_full_page

submit_bh(bh和bio建立联系)

     submit_bio