郑州网站建设搭建公司,培训机构是干什么的,忘记密码wordpress,公司怎么做网站页面文章目录 概述设备管理数据结构scsi_host_template#xff1a;SCSI主机适配器模板scsi_host#xff1a;SCSI主机适配器主机适配器支持DIF scsi_target#xff1a;SCSI目标节点scsi_device#xff1a;SCSI设备 添加主机适配器构建sysfs目录 添加SCSI设备挂载LunIO请求队列初… 文章目录 概述设备管理数据结构scsi_host_templateSCSI主机适配器模板scsi_hostSCSI主机适配器主机适配器支持DIF scsi_targetSCSI目标节点scsi_deviceSCSI设备 添加主机适配器构建sysfs目录 添加SCSI设备挂载LunIO请求队列初始化 相关参考 概述
Linux SCSI子系统通过SCSI主机适配器HBA接入所有SCSI存储设备在Linux系统中可以安装多种主机适配器SCSI中层会提供主机适配器的统一抽象这些主机适配器的厂商提供具体的低层驱动实现主机适配器接入到SCSI子系统后SCSI会通过扫描或者低层驱动主动上报的方式接入主机适配器下挂的所有SCSI存储设备。
设备管理数据结构
Linux SCSI子系统通过Scsi_Host、scsi_target和scsi_device数据结构分别来描述SCSI主机适配器、目标节点和逻辑单元它们之间的关系如下
Linux系统支持安装多个主机适配器所有接入的主机适配器在SCSI中层都会有对应的Scsi_Host结构。Scsi_Host结构描述了SCSI主机适配器的通用属性和方法由低层驱动根据scsi_host_template进行创建并注册到SCSI子系统中Scsi_Host维护了两个设备链表target链表和device链表其中target链表管理所有的scsi_targe结构device链表管理所有的scsi_device结构。
scsi_host_templateSCSI主机适配器模板
scsi_host_template描述了SCSI主机适配器的公共属性和接口包括主机队列深度、命令处理回调、错误处理回调等。低层驱动自定义SCSI主机适配器模板SCSI中层会提供接口由低层驱动调用根据SCSI主机适配器模板信息生成相应的Scsi_Host实例。
struct scsi_host_template {struct module *module;const char *name;int (* queuecommand)(struct Scsi_Host *, struct scsi_cmnd *); // SCSI命令下发接口int (* eh_abort_handler)(struct scsi_cmnd *); // 错误恢复取消指定的SCSI命令int (* eh_device_reset_handler)(struct scsi_cmnd *); // 错误恢复复位SCSI设备int (* eh_target_reset_handler)(struct scsi_cmnd *); // 错误恢复复位SCSI目标节点int (* eh_bus_reset_handler)(struct scsi_cmnd *); // 错误恢复复位SCSI总线int (* eh_host_reset_handler)(struct scsi_cmnd *); // 错误恢复复位SCSI主机适配器int (* slave_alloc)(struct scsi_device *); // 添加SCSI设备时中层调用让驱动传递设备私有数据int (* slave_configure)(struct scsi_device *); void (* slave_destroy)(struct scsi_device *); // 删除SCSI设备时中层调用让驱动释放设备私有数据int (* target_alloc)(struct scsi_target *); // 添加SCSI目标时中层调用让驱动传递设备私有数据void (* target_destroy)(struct scsi_target *); // 删除SCSI目标时中层让驱动释放设备私有数据int (* scan_finished)(struct Scsi_Host *, unsigned long);void (* scan_start)(struct Scsi_Host *);int (* change_queue_depth)(struct scsi_device *, int); // 调整SCSI设备的队列深度int (* map_queues)(struct Scsi_Host *shost);enum blk_eh_timer_return (*eh_timed_out)(struct scsi_cmnd *); // 低层驱动自定义IO超时处理策略int (*host_reset)(struct Scsi_Host *shost, int reset_type);int can_queue;int this_id;unsigned short sg_tablesize;unsigned short sg_prot_tablesize;unsigned int max_sectors;unsigned long dma_boundary;short cmd_per_lun;unsigned char present;int tag_alloc_policy;unsigned track_queue_depth:1;unsigned supported_mode:2;unsigned unchecked_isa_dma:1;unsigned use_clustering:1;unsigned emulated:1;unsigned skip_settle_delay:1;unsigned no_write_same:1;unsigned force_blk_mq:1;unsigned int max_host_blocked;
};scsi_hostSCSI主机适配器
SCSI主机适配器通常也是PCI设备由内核的PCI子系统负责扫描接入。
struct Scsi_Host {struct list_head __devices; // 管理Host下的所有scsi_devicestruct list_head __targets; // 管理Host下的所有scsi_targetstruct list_head starved_list;struct list_head eh_cmd_q;struct task_struct * ehandler; struct completion * eh_action; wait_queue_head_t host_wait;struct scsi_host_template *hostt; // 指向主机适配器模板的指针struct scsi_transport_template *transportt;union {struct blk_queue_tag *bqt;struct blk_mq_tag_set tag_set;};atomic_t host_busy; atomic_t host_blocked;unsigned int host_failed; unsigned int host_eh_scheduled; unsigned int host_no; int eh_deadline;unsigned long last_reset;unsigned int max_channel;unsigned int max_id;u64 max_lun;unsigned int unique_id;unsigned short max_cmd_len;int this_id;int can_queue;short cmd_per_lun;short unsigned int sg_tablesize;short unsigned int sg_prot_tablesize;unsigned int max_sectors;unsigned long dma_boundary;unsigned nr_hw_queues;...char work_q_name[20];struct workqueue_struct *work_q;struct workqueue_struct *tmf_work_q;unsigned int max_host_blocked;unsigned int prot_capabilities;unsigned char prot_guard_type;enum scsi_host_state shost_state;struct device shost_gendev, shost_dev;void *shost_data;unsigned long hostdata[0] __attribute__ ((aligned (sizeof(unsigned long)))); // 可用于存储低层驱动私有数据
}主机适配器支持DIF
Scsi_Host的prot_capabilities字段描述了SCSI主机适配器支持DIF的能力。
enum scsi_host_prot_capabilities {SHOST_DIF_TYPE1_PROTECTION 1 0, /* T10 DIF Type 1 */SHOST_DIF_TYPE2_PROTECTION 1 1, /* T10 DIF Type 2 */SHOST_DIF_TYPE3_PROTECTION 1 2, /* T10 DIF Type 3 */SHOST_DIX_TYPE0_PROTECTION 1 3, /* DIX between OS and HBA only */SHOST_DIX_TYPE1_PROTECTION 1 4, /* DIX with DIF Type 1 */SHOST_DIX_TYPE2_PROTECTION 1 5, /* DIX with DIF Type 2 */SHOST_DIX_TYPE3_PROTECTION 1 6, /* DIX with DIF Type 3 */
}scsi_targetSCSI目标节点
struct scsi_target {struct scsi_device *starget_sdev_user;struct list_head siblings; // 用于挂接在Host的__targets链表中struct list_head devices; // 管理目标节点下的所有SCSI设备的链表struct device dev;struct kref reap_ref; unsigned int channel;unsigned int id; unsigned int create:1; unsigned int single_lun:1; // 标识是否是单Lununsigned int pdt_1f_for_no_lun:1; unsigned int no_report_luns:1;unsigned int expecting_lun_change:1; atomic_t target_busy;atomic_t target_blocked;unsigned int can_queue;unsigned int max_target_blocked;char scsi_level;enum scsi_target_state state;void *hostdata; // 驱动私有数据unsigned long starget_data[0]; // 驱动私有数据
}scsi_deviceSCSI设备
在SCSI子系统的语义中SCSI设备对应的才是逻辑单元的概念也就是我们常说的Lun。
struct scsi_device {struct Scsi_Host *host;struct request_queue *request_queue; // IO请求队列struct list_head siblings; // 用于链接到Host的__devices链表struct list_head same_target_siblings; atomic_t device_busy;atomic_t device_blocked; spinlock_t list_lock;struct list_head cmd_list; // 下发到设备的SCSI命令链表struct list_head starved_entry;unsigned short queue_depth; unsigned short max_queue_depth; unsigned short last_queue_full_depth; unsigned short last_queue_full_count; unsigned long last_queue_full_time;unsigned long queue_ramp_up_period;unsigned long last_queue_ramp_up;unsigned int id, channel;u64 lun;unsigned int manufacturer; unsigned sector_size; // 扇区大小void *hostdata; unsigned char type;char scsi_level;char inq_periph_qual; ...struct list_head event_list;struct work_struct event_work;unsigned int max_device_blocked; atomic_t iorequest_cnt;atomic_t iodone_cnt;atomic_t ioerr_cnt;struct device sdev_gendev,sdev_dev;struct execute_work ew; /* used to get process context on put */struct work_struct requeue_work;struct scsi_device_handler *handler;void *handler_data;unsigned char access_state;struct mutex state_mutex;enum scsi_device_state sdev_state;struct task_struct *quiesced_by;unsigned long sdev_data[0];
} 添加主机适配器
驱动添加主机适配器前需要先调用scsi_alloc_host分配Scsi_Host结构。scsi_alloc_host根据驱动填写的主机适配器模板对Scsi_Host结构进行初始化同时允许驱动传入特定的size这样SCSI中层在分配Scsi_Host结构时会在尾部申请额外的空间存储驱动的私有数据。 完成Scsi_Host的结构申请后驱动调用scsi_add_host将主机适配器添加到系统中
构建sysfs目录
添加主机适配器的过程中一个很重要的部分就是在sysfs文件系统构建相关的节点以支持应用程序访问SCSI子系统的相关信息。
添加SCSI设备
无论是SCSI总线扫描或者是驱动发现的SCSI设备最后都需要调用scsi_add_device接口将设备添加到系统中。scsi_add_device执行流程如下
确认SCSI目标节点在系统中是否存在不存在就会创建新的scsi_target结构向SCSI目标节点中添加Lun即scsi_device。 挂载Lun
scsi_probe_and_add_lun负责挂载Lun设备到系统中它的执行流程如下
确认SCSI设备在系统中是否存在不存在则创建新的scsi_device结构向设备发送INQUIRY命令设备在正常接入的情况下会返回INQUIRY数据解析INQUIRY数据初始化SCSI设备信息 IO请求队列初始化
分配scsi_device结构时也会初始化设备的IO请求队列。根据主机适配器是否支持多队列初始化函数也会不同。对于单队列SCSI使用scsi_old_alloc_queue函数分配IO请求队列。
相关参考
《存储技术原理分析基于Linux 2.6内核源代码分析》
