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Linux系统内核中的Device Mapper机制 (5)

2019-12-03 06:32:54来源:励志吧0次阅读

Device mapper的用户空间部分对开发者要实现自己的存储管理工具来说是可选的,事实上,很多我们常见的逻辑卷管理器,比如LVM2、dmraid等工具都利用device mapper的提供的device mapper用户空间库,根据自己的管理需求建立独立的一套管理工具,而并没有使用它提供的dmsetup工具,甚至IBM的开源项目企业级的逻辑卷管理系统-EVMS,在实现中都没有采用device mapper的用户空间库,完全根据内核中的ioctl定义实现了一套自己的函数库。 Target Driver Device mapper提供了一个统一的架构,通过target driver 插件的方式允许用户根据实际的需要指定自己的IO处理规则,因此target driver充分体现了device mapper的灵活性。在上文中我们已经不止一次的提到过target driver,也描述过target driver的功能,在这里我们结合最简单的linear target driver具体介绍target driver的实现。 Target driver主要定义对IO请求的处理规则,在device mapper中对target driver的操作已定义好了统一的接口,在实现中该接口由我们上文提到的target_type结构中定义,它定义了以下target driver的方法: 1、 构建target device 的方法; 2、 删除target device 的方法; 3、 Target的映射IO请求的方法; 4、 Target结束IO请求的方法; 5、 暂停target device读写的方法; 6、 恢复target device读写的访问; 7、 获取当前target device状态的访问; 8、 Target 处理用户消息的方法; 用户可以根据具体需求选择性地实现上述方法,但一般最少要实现前3种方法,否则在device mapper下不能够正常的工作。linear target driver就只实现了前3种方法和方法7,它完成逻辑地址空间到物理地址空间的线性映射,可以将多个物理设备以线性连接的方式组成一个逻辑设备,就如图4中描述的那样,通过linear target driver将/dev/sda、/dev/sdb、/dev/sdc的三段连续空间组成了一个大的逻辑块设备。Linear target的实现很简单,它的创建和删除方法主要完成申请和释放描述linear target device所用结构的内存资源;IO映射处理方法的实现更是简单,如下代码所示: static int linear_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio, union map_info *map_context){ struct linear_c *lc = (struct linear_c *) ti->private; bio->bi_bdev = lc->dev->bdev; bio->bi_sector = lc->start + (bio->bi_sector - ti->begin); return 1;}

该映射方法就是将发送给逻辑设备mapped device的bio请求,根据映射关系以线性的方式重新定向到linear target device所表示物理设备的相应位置,如代码所示具体实现方法就是修改bio的bi_bdev设备指针为target device对应的设备指针,并根据target device的起始地址和该bio请求在mapped device设备上的偏移值改变IO请求开始的扇区号bi_sector,从而完成IO请求的重定向。其他target driver的实现也都大同小异,按照device mapper所定义的接口规范,结合自己需要的功能进行实现即可,这里就不一一介绍了,有兴趣的读者可以看内核中具体的target driver代码。

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