RAID-5（三）简单的读写

这些文章已经写了好几年了，可能已经过时了。在MSN space和QQzone几经辗转之后，我想也许这些技术文章还是放在搞技术的博客中更能帮助人。于是做了一个艰难的决定，把这些文章一篇篇搬过来！绝对是原创的。

 

一次简单的读处理

这一切都是从make_request开始的。make_request的其中一个参数就是bio，至于一个bio是怎么送到make_request中的，这与块设备驱动内容相关，具体内容可以查看LDD3和ULK3，你或者可以从block/ll_rw_blk.c的generic_make_request函数开始寻找答案。
在make_request中，我们首先需要知道这个bio是要读哪个stripe的哪个dev。这些信息从raid5_compute_sector函数中获得。这两个信息就被放在new_sector和dd_idx中，根据new_sector信息，我们调用get_active_stripe取出一个 stripe_head即sh来处理这次读请求，根据dd_idx信息，我们调用add_stripe_bio将bio放入相应的dev，也就是放入 sh->dev[dd_idx].toread链表。
到此，就可以将sh送入handle_stripe函数中作第一轮处理。既然说是一次简单的读请求，那么我们忽略掉部分复杂的处理。在 handle_stripe中，看到相应dev的toread链表有请求，而且这个dev状态为Empty，我们就会将本dev标记为Want，最后将这 个dev的req标记为读请求通过generic_make_request送交下层disk处理。还记得么，Empty状态，Want状态，req在前面已经介绍过了。请注意，在送到下层之前req的bi_rw标记为读以外还将其bi_end_io这个callback设为 raid5_end_read_request。就这样第一轮的handle_stripe结束，这个sh也被放入handle_list等待第二轮处理。在make_request中，可以看到这些动作都处在一个循环之中，关于这个循环的作用暂且先放一放。
下层完成读操作后，raid5_end_read_requset被调用，读成功的话，则这个dev状态转为Clean，而RAID-5的守护线程 raid5d被唤醒。在raid5d中handle_stripe再次被调用对这个sh做第二轮处理。这次handle_stripe一看到相应的dev已经为Clean状态，则将缓冲页中的数据copy到bio的相应页中，最终等整个bio的数据都完备了，则调用这个bio的bi_end_io来通知上层I/O完成。
如此这般，一次简单的读请求处理完毕。

一次简单的写处理
写处理相对于读则更加复杂，因为除了正常的数据以外还要计算及写入校验数据。
写处理也是从make_request开始的，前面读处理中描述的get_active_stripe和add_stripe_bio在写处理中也是一样的，唯一的区别是bio将被放入dev的towrite链表。接着sh被送入handle_stripe处理。
为了简化起见，我们假设这次sh中要处理只有一个写bio，而且这次写的内容覆盖了整个dev的缓冲区页。handle_stripe首先需要决定是要做 read-modify-write(rmw)还是reconstruct-write(rcw)。这两个概念以后会解释。根据我们的假设，这里rmw的 可能性更高，所以我按rmw来解释。于是如果这个有towrite的dev和parity的dev的状态仍为Empty，handle_stripe就会将它们状态转为Want。大家如果看代码，这里会看到只有在这个sh状态为STRIPE_PREREAD_ACTIVE才会将dev由Empty转为 Want，这是RAID-5中一个巧妙的地方，这里我们只是假设sh的状态已经符合条件。接下了这些dev的req被作为读请求送到下层设备，第一轮的 handle_stripe处理就此结束。
接下来，下层处理完毕，两个dev的状态转为Clean，raid5d被唤醒对这个sh进行第二轮处理。这一轮处理最重要的就是 compute_parity这个函数，此时compute_parity所做的事情跟我在RAID-5原理中的叙述一样。在 compute_parity中，bio的相应页的内容被copy到dev的缓冲页中，校验dev的页内数据也是最新的了，而且bio也从towrite 链转入written链。它们的状态被设为Dirty，并在最后它们的req作为写请求送到下层设备。
下层写完成之后，callback函数raid5_end_write_request被调用，dev的状态由Dirty转为Clean。raid5再次醒来对这个sh做第三轮处理。这一轮处理非常简单，看到数据dev和校验dev状态均为Clean，就可以调用bio的bi_end_io通知上层本次写请 求完成。

make_request是一切处理的源头，请看下一集：）