Linux内核中的生物结构

Question

我正在阅读Robert Love的Linux内核开发。我不理解关于bio结构的这一段：

  

内核中块I / O的基本容器是生物结构，它在<linux/bio.h>中定义。此结构表示作为段列表在行（活动）的块I / O操作。段是在内存中连续的缓冲区块。因此，各个缓冲区在存储器中不需要是连续的。通过   允许以块为单位描述缓冲区，bio结构为内核提供了从内存中的多个位置执行甚至单个缓冲区的块I / O操作的能力。像这样的向量I / O称为分散 - 聚集I / O.

1. flight(active)究竟是什么意思？
2. “作为细分列表” - 我们是在谈论this细分吗？
3. “允许缓冲区......在内存中”是什么意思？

Answer 1

块设备是在I / O事务期间处理块（512,1024字节）数据的设备。 “struct bio”可用于Kernel-Space的块I / O操作。该结构通常用于块设备驱动程序开发中。

Q1）航班（有效）的确切含义是什么？

块设备通常使用用于存储文件的文件系统来实现。现在，当用户空间应用程序启动文件I / O操作（读，写）时，内核依次通过文件系统管理器启动一系列块I / O操作。 “struct bio”跟踪要处理的所有Block I / O事务（由用户app启动）。这就是航班/活动区域。

“Q2）作为细分列表” - 我们是在谈论这种细分吗？

内核需要内存缓冲区来保存数据到/从Block设备。

在内核中有两个可能的内存，其中分配了内存。

1. 虚拟地址连续 - 物理地址连续（使用kmalloc（） - 提供良好的性能但尺寸有限）
2. 虚拟地址连续 - 物理地址不连续（使用vmalloc（） - 用于巨大的内存大小要求）

这里的段表示第一种类型，即用于块IO传输的连续物理存储器。段列表表示一组这样的连续物理存储区域。请注意，列表元素是非连续的内存段。

Q3）“通过允许缓冲区......在内存中”是什么意思？

Scatter-gather功能允许一次性（读/写事务）从/向设备的多个非连续存储器位置进行数据传输。这里“struct bio”记录了要处理的多个段。每个段是连续的存储区域，而多个段是彼此不连续的。 “struct bio”为内核提供了执行分散 - 聚集功能的功能。

Answer 2

1. “在飞行中”是指已请求但尚未启动的操作。
2. “Segment”这里表示要读取或写入的内存范围，是连续的 作为操作的一部分要传输的数据。
3. “分散/收集I / O”是指 scatter 操作，它在磁盘上获取连续的数据范围并将其中的部分分发到内存中， gather 分开内存中的数据范围，并将它们连续写入磁盘。 （用前面的一些合适的设备替换“磁盘”。）一些I / O机器能够在一次操作中完成此操作（这种情况越来越普遍）。

Answer 3

1）“在飞行中”意味着“在进行中” 2）没有 3）不太确定:)）