xfs bmap实现简析

最新推荐文章于 2025-01-08 16:15:33 发布

overbai

最新推荐文章于 2025-01-08 16:15:33 发布

阅读量3.6k

点赞数 1

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： linux kernel 文章标签： linux 内核文件系统 xfs

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/overbai/article/details/43804795

本文深入剖析了XFS文件系统中的bmap实现，涉及延时分配、预分配策略，以及核心数据结构和操作。内容涵盖xfs_bmap_free_item_t和xfs_bmap_free_t结构，延时分配的优化，以及xfs_bmalloca_t在空间分配中的作用。此外，还介绍了xfs_bmap_tree中的关键数据结构和操作，如xfs_bmdr_block_t和xfs_bmbt_irec_t，以及bmap分配和释放的相关函数。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.xfs_bmap用于对用户数据进行存储管理，其中的重点有延时分配和预分配

设计源码文件xfs_bmap.h xfs_bmap.c xfs_bmap_tree.h xfs_bmap_tree.c

2.依赖：

xfs bmap和xfs bmap tree的实现依赖于xfs_btree的实现，独立分析。

3.头文件设计的核心数据结构及宏分析

xfs_bmap.h
    typedef struct xfs_bmap_free_item
    {
            xfs_fsblock_t           xbfi_startblock;/* starting fs block number */
            xfs_extlen_t            xbfi_blockcount;/* number of blocks in extent */
            struct xfs_bmap_free_item *xbfi_next;   /* link to next entry */

} xfs_bmap_free_item_t;

该结构用于稍后将释放的extent的map信息，根据xbfi_startblock排序

    typedef struct xfs_bmap_free
    {
            xfs_bmap_free_item_t    *xbf_first;     /* list of to-be-free extents */
            int                     xbf_count;      /* count of items on list */
            int                     xbf_low;        /* alloc in low mode */

} xfs_bmap_free_t;

即将释放的extent的链表头

xbf_low:表示分配器启用低空间分配算法，what is lowspace algorithm?

#define XFS_BMAP_MAX_NMAP 4

    #define XFS_BMAPI_ENTIRE        0x001   /* return entire extent, not trimmed */
    #define XFS_BMAPI_METADATA      0x002   /* mapping metadata not user data */
    #define XFS_BMAPI_ATTRFORK      0x004   /* use attribute fork not data */
    #define XFS_BMAPI_PREALLOC      0x008   /* preallocation op: unwritten space */
    #define XFS_BMAPI_IGSTATE       0x010   /* Ignore state - */
                                                                                /* combine contig. space */
    #define XFS_BMAPI_CONTIG        0x020   /* must allocate only one extent */

    /*
     * unwritten extent conversion - this needs write cache flushing and no additional
     * allocation alignments. When specified with XFS_BMAPI_PREALLOC it converts
     * from written to unwritten, otherwise convert from unwritten to written.
     */
    #define XFS_BMAPI_CONVERT       0x040

#define XFS_BMAPI_STACK_SWITCH 0x080 /* 用于分配存储空间时调用__xfs_bmapi_allocate是直接调用

* 还是用分配工作队列，默认使用分配工作队列；仅函数

* xfs_iomap_write_allocate使用该方法，用于延时分配

* 延时分配直接调用分配函数，已提高延时分配的效率 */

    #define DELAYSTARTBLOCK         ((xfs_fsblock_t)-1LL)
    #define HOLESTARTBLOCK          ((xfs_fsblock_t)-2LL)

    /*
     * Flags for xfs_bmap_add_extent*.
     */
    #define BMAP_LEFT_CONTIG        (1 << 0)
    #define BMAP_RIGHT_CONTIG       (1 << 1)
    #define BMAP_LEFT_FILLING       (1 << 2)
    #define BMAP_RIGHT_FILLING      (1 << 3)
    #define BMAP_LEFT_DELAY         (1 << 4)
    #define BMAP_RIGHT_DELAY        (1 << 5)
    #define BMAP_LEFT_VALID         (1 << 6)
    #define BMAP_RIGHT_VALID        (1 << 7)
    #define BMAP_ATTRFORK           (1 << 8)

    typedef struct xfs_bmalloca {
        xfs_fsblock_t           *firstblock; /* i/o first block allocated */
        struct xfs_bmap_free    *flist; /* bmap freelist */
        struct xfs_trans        *tp;    /* transaction pointer */
        struct xfs_inode        *ip;    /* incore inode pointer */
        struct xfs_bmbt_irec    prev;   /* extent before the new one */
        struct xfs_bmbt_irec    got;    /* extent after, or delayed */

        xfs_fileoff_t           offset; /* offset in file filling in */
        xfs_extlen_t            length; /* i/o length asked/allocated */
        xfs_fsblock_t           blkno; /* starting block of new extent */

        struct xfs_btree_cur    *cur;   /* btree cursor */
        xfs_extnu