raid5_cache.c数据结构之r5l_io_unit

1 r5l_io_unit

/* * an IO range starts from a meta data block and end at the next meta data * block. The io unit's the meta data block tracks data/parity followed it. io * unit is written to log disk with normal write, as we always flush log disk * first and then start move data to raid disks, there is no requirement to * write io unit with FLUSH/FUA */struct r5l_io_unit {struct r5l_log *log;struct page *meta_page;/* store meta block */int meta_offset;/* current offset in meta_page */struct bio *current_bio;/* current_bio accepting new data */atomic_t pending_stripe;/* how many stripes not flushed to raid */u64 seq;/* seq number of the metablock */sector_t log_start;/* where the io_unit starts */sector_t log_end;/* where the io_unit ends */struct list_head log_sibling; /* log->running_ios */struct list_head stripe_list; /* stripes added to the io_unit */int state;bool need_split_bio;};

(1) struct r5l_log *log

指向raid5的全局配置结构体

(2) struct page *meta_page

功能：存储meta block（以sh为单位）

初始化：需要新的r5l_io_unit时，alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_NOFAIL | __GFP_ZERO)，接着bio_add_page(io->current_bio, io->meta_page, PAGE_SIZE, 0)添加到结构体current_bio的bvec链表

消亡：__free_page(io->meta_page)，当r5l_io_unit内的数据写到raid后，调用r5l_complete_finished_ios->r5l_free_io_unit->__free_page(io->meta_page)

(3) int meta_offset

功能：记录当前meta_page中的偏移，记录现在一页中数据写到哪里（meta_page采用追加写的方法）

初始化：申请新的meta_page后，现在元数据页写一个r5l_meta_block，接着io->meta_offset = sizeof(struct r5l_meta_block)

变化：每次在meta_page中追加写新的页（data/parity）时，都会在meta_page写元数据信息，写完后offset移动到末尾，的io->meta_offset += sizeof(struct r5l_payload_data_parity) + sizeof(__le32) * (1 + !!checksum2_valid)

结束：判断log->current_io->meta_offset + payload_size > PAGE_SIZE时，说明元数据页不能存放一个完整的sh元数据，就提交current_bio到log中，同时state置IO_UNIT_TO_START

(4) current_bio

功能：接收数据，记录元数据页和stripe的数据/校验页，提交数据到log的单位

初始化：申请新meta时产生，io->current_bio = r5l_bio_alloc(log);

结束：结束函数io->current_bio->bi_end_io = r5l_log_endio

(5) pending_stripe

功能：记录结构体中stripe的数目

变化：新stripe添加到一个当前结构体时，atomic_inc(&io->pending_stripe)；atomic_dec_and_test(&io->pending_stripe)，接着设置io状态IO_UNIT_STRIPE_END

(6) seq

功能：元数据页的序列号

初始化：创建新meta时，io->seq = log->seq++；

变化：没有改变呀

(7) log_start

功能：记录结构体在log的起始扇区

初始化：创建新meta时，io->log_start = log->log_start

变化：current_bio添加新的page后，调用r5_reserve_log_entry函数，这个函数里log中记录当前log中位置（扇区为单位）会加上8（环形存储区域，考虑简单情形）log->log_start=log->log_start + BLOCK_SECTORS；io->log_end记录本次bio的结束位置，io->log_end = log->log_start

(8) log_end

功能：和log_start对应，记录结构体在log的结束扇区

(9) log_sibling

功能：如果io的状态是IO_UNIT_TO_END，就把io->log_sibing从log->running_ios移到log->finished_ios

初始化：创建新meta时，INIT_LIST_HEAD(&io->log_sibling)，list_add_tail(&io->log_sibling, &log->running_ios)，

变化：如果io的状态是IO_UNIT_TO_END，就把io->log_sibing从log->running_ios移到log->finished_ios，或者从log->finished_ios->io删除io->sibling

进：

出：

(10) stripe_list

功能：记录结构体相关的stripe

初始化：申请新meta时，INIT_LIST_HEAD(&io->stripe_list)

变化：从io->stripe_list中取sh->log_list，删除，并置sh->state为STRIPE_HANDLE，准备写入RAID

进：

出：

(11) state

功能：记录结构体当前状态，来对不同状态的结构体执行不同操作

可选值：

IO_UNIT_RUNNING: 接受新IO；设置条件，新建meta，状态初始化为这个状态

IO_UNIT_IO_START: 结构体的bio正在写log；设置条件，把current_bio写到log时

IO_UNIT_IO_END:已经写到log；设置条件，已经写到log里，在bio的endio中设置

IO_UNIT_STRIPE_END:已经写到RAID；设置条件，r5l_stripe_write_finished函数

(12) need_split_bio

功能：记录是不是填满log设备，并且log->log_start从零开始