Linux内核系列之Block块层（一）

.Block块层入口函数为 genhd_device_init()，先对该函数开始分析:

函数实现源码：

static int __init genhd_device_init(void)
{
    bdev_map = kobj_map_init(base_probe, &block_subsys_lock);
    blk_dev_init();
    subsystem_register(&block_subsys);
    return 0;
}

.kobj_map_init

相关结构定义：

struct kobj_map {
    struct probe {
        struct probe *next;
        dev_t dev;
        unsigned long range;
        struct module *owner;
        kobj_probe_t *get;
        int (*lock)(dev_t, void *);
        void *data;
    } *probes[255];
    struct mutex *lock;
};

作用: 申请一个struct kobj_map结构对象并完成初始化，这里的成员probes为一个散列表，而表的索引0~254对应主设备号的索引，每个散列表元素又对应一个已注册的主设备号和此设备号（即对应的设备）；

初始化过程：申请struct probe结构对象base并将get成员赋值为参数base_probe，然后依次赋值给kobj_map对象成员的probes数组赋值为base(255个相同值)；

static struct kobject *base_probe(dev_t dev, int *part, void *data)

base_probe函数说明：获取拥有该设备号的范围，查看源代码该方法的其实什么也没做只返回了一个null,当该方法的真正意义在意定义一种格式以重载的方式来实现；

.blk_dev_init

函数实现源码：

int __init blk_dev_init(void)
{
    int i;

    kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
    if (!kblockd_workqueue)
        panic("Failed to create kblockd\n");

    request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
            sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);

    requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
            sizeof(request_queue_t), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);

    iocontext_cachep = kmem_cache_create("blkdev_ioc",
            sizeof(struct io_context), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);

    for_each_possible_cpu(i)
        INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));

    open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq, NULL);
    register_hotcpu_notifier(&blk_cpu_notifier);

    blk_max_low_pfn = max_low_pfn;
    blk_max_pfn = max_pfn;

    return 0;
}

create_workqueue：分配工作队列，每个CPU对应一个工作队列；

kmem_cache_create：创建高缓存区；

open_softirq：注册BLOCK_SOFTIRQ类型的软中断，而激活中断的是raise_softirq或raise_softirq_irqoff；

处理中断的函数就为blk_done_softirq：

函数实现源码：

static void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
{
    struct list_head *cpu_list, local_list;

    local_irq_disable();
    cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
    list_replace_init(cpu_list, &local_list);
    local_irq_enable();

    while (!list_empty(&local_list)) {
        struct request *rq = list_entry(local_list.next, struct request, donelist);

        list_del_init(&rq->donelist);
        rq->q->softirq_done_fn(rq);
    }
}

过程为：先获取请求终端链表，然后获取获取请求request结构对象，再调用终端处理函数softirq_done_fn，即：request *rq ->request_queue *q ->softirq_done_fn;

register_hotcpu_notifier:这个函数比较高端与CPU的热插拔有关，编译内核时需打开编译开关CONFIG_HOTPLUG_CPU才有效；

blk_max_low_pfn：最大的物理帧号

blk_max_pfn：物理内存内最后一个可用的也用的页帧号；

.subsystem_register

函数实现源码：

int subsystem_register(struct subsystem * s)
{
    int error;

    subsystem_init(s);
    pr_debug("subsystem %s: registering\n",s->kset.kobj.name);

    if (!(error = kset_add(&s->kset))) {
        if (!s->kset.subsys)
            s->kset.subsys = s;
    }
    return error;
}