手稿核心章节技术架构 - md5 位图机制

1   Bitmap实现

1.1 bitmap原理

简单的说，bitmap的工作原理就是使用一个位图，每个位对应md设备的一个数据块，在md设备有数据写入时，设置该数据块对应的位，等待写入完成后，再清除该数据块对应的位。

当需要进行数据同步/恢复时，参照bitmap的位图，只有设置了位对应的数据块才需要进行同步/恢复操作。

1.2 核心数据结构

1.2.1 Bitmap_info结构

此结构定义在mddev结构中，其核心部分为：

核心成员	描述
struct file *file	描述bitmap file，当指定为md自身时，为NULL
loff_t offset	可以为负，不能为0，描述bitmap文件存放在超级块之前还是之后，为负，就在超级块前
struct default_offset	当md设备创建后，再指定bitmapfile时会使用
unsigned long chunksize	存放bitmap chunksize
int external	有cli传入，这里传入internal时，此值为0

 

1.2.2 Bitmap_page结构

核心成员	描述
void *map	指向一个page的指针起始位置,一个page中每2B的大小保存一个16位的bimtap_counter描述一个chunk的状态
unsigned in hijacked:1	当map申请失败时会被使用
unsigned int count:31	描述在这个page中有dirty位的bit个数

 

1.2.3 Bitmap结构

以下列出bitmap结构的核心部分：

核心成员	描述
struct bitmap_page *bp	申请为一个数组，每个元素对应一个bitmap内存页
unsigned long pages	描述bp数组元素的个数
unsigned long chunkshift	通过bitmap-chunk计算出来的shift值
unsigned long chunks	底层磁盘大小计算出来的chunk个数
spinlock_t lock	Bitmap的自旋锁，保护filemap 的page
struct page *sb_page	存放md的bitmap的superblock的信息
struct page **filemap	描述整个bitmap file的信息，以页的形式保存
unsigned long *filemap_attr	每4bit