浏览器如何做购物网站,贾汪网站开发,厦门外贸网站seo,阿里巴巴运营岗位在Linux操作系统中#xff0c;当创建一个Block I/O请求#xff08;BIO#xff09;时#xff0c;它会被封装成适合硬件交互的数据结构#xff0c;并通过内核存储子系统传递到对应的硬件控制器上#xff0c;如SAS#xff08;Serial Attached SCSI#xff09;HBA#xff…在Linux操作系统中当创建一个Block I/O请求BIO时它会被封装成适合硬件交互的数据结构并通过内核存储子系统传递到对应的硬件控制器上如SASSerial Attached SCSIHBAHost Bus Adapter卡。以下是该过程的详细分析和解读 BIO创建
在用户空间或内核空间的应用程序发起读写磁盘操作时会调用相应的系统调用例如read()、write()或者直接使用io_uring等异步I/O接口这些调用最终转化为对块设备的I/O请求。 这些请求被包装为内核中的struct bio数据结构即BIO它包含了诸如起始扇区地址、要传输的数据长度以及指向实际数据缓冲区的指针等信息。 调度与合并
Linux内核的块层block layer会对BIO进行调度和可能的合并操作以优化I/O性能。例如如果连续的多个小I/O可以合并为一个大的I/O那么内核就会这样做减少硬件操作次数。 通过I/O调度器
调度后的BIO经过I/O调度器如CFQ, Deadline, Noop等按照特定策略将I/O请求排序并决定何时将其发送给下一层驱动。 到达SCSI中间层
对于SAS硬盘BIO接着会传递到SCSI子系统进一步转换为SCSI命令描述符块CDBs。这一过程中Linux的scsi_midlayer组件负责处理从块设备抽象到具体SCSI协议之间的转换。 SAS HBA驱动介入
当请求到达SAS HBA驱动层时驱动程序将CDB及相关的BIO信息映射到适配器的命令队列中。SAS HBA驱动主要负责与硬件通信包括控制寄存器的操作、DMA数据传输管理以及处理中断等。 硬件执行
驱动程序将准备好的SCSI命令发送至SAS HBA卡。HBA卡收到命令后通过其内部逻辑处理并通过SAS总线将命令传输到目标SAS硬盘。 SAS硬盘响应
SAS硬盘接收到命令后根据指令完成相应操作可能是读取数据或写入数据。完成后硬盘通过SAS链路返回状态信息和如有必要数据。 数据传输与确认
HBA卡接收到来自硬盘的响应后驱动程序开始处理回传的数据如果是读操作则将硬盘返回的数据复制到原始BIO所关联的内存区域如果是写操作则确认数据已经正确写入硬盘。 完成通知
当所有数据传输完毕并且相关事务处理结束时HBA驱动向内核块层发出I/O完成通知从而释放相关的资源并允许等待的进程继续执行。 在Linux系统中一个创建的BIO经历了层层转化与调度最终通过SAS HBA驱动成功地与底层的SAS HDD交互实现了数据的读写操作。
