IO的生命周期

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● submit_bh

       来自cache的数据被封装成bio

● submit_bh -> submit_bio ->submit_bh_wbc->submit_io-> generic_make_request

make_queue_fn的注册在request queue初始化的时候blk_init_queue->blk_init_allocated_queue

● generic_make_request->blk_queue_bio

blk_queue_bio实现了对bio的合并调度。它调用的函数elv_merge是关键函数，它实现了对请求的调度，IO调度器就是在这里被调用的。

IO从块设备层（block IO layer），到发送到块设备驱动（device driver）整个过程经过三类队列：

       1）unplug request queue 属于线程

       2）elevator queue 调度队列，不同的调度器，队列不同

       3）device request queue 派遣队列，dispatch queue。（例如，在deadline_dispatch_requests中实现）

此时bio（request）还在unplug 队列中。

● blk_queue_bio：

       通过blk_flush_plug_list（也可通过_elv_add_request）将unplug 请求队列中的请求发送到调度队列elevator queue。

来自上层的请求，先尝试合并入unplug 队列，若不能合并，则调用elv_merge合并入调度队列elevator queue。若找不到可合并的请求，则获得一个空请求request，用该bio初始化该request，然后放到unplug队列中。

此时request在调度队列中。

● blk_queue_bio->elv_merge

IO调度器在该函数里调用。

此时request在调度队列中。

IO调度器的工作：合并，排序。

排序：使请求按扇区增长的方向有序排列。

CFQ：每个发起IO的进程都有一个队列。

Deadline：有4个队列，分为两类sort_list和fifo_list。每类都有读写两种队列。

       sort_list 按请求起始扇区排序，fifo_list按请求生成的时间排序。

plug和unplug：目的是让请求不马上被驱动程序处理。设备处于pluged状态，设备不会被激活。处于unplugged状态，被激活。

● 返回blk_queue_bio，然后

       blk_queue_bio-> add_acct_request-> __elv_add_request

此时，request在device request queue（派遣队列）中。

这一步实现具体IO调度器对请求的派遣（发送到派遣队列）：

__elv_add_request->elv_drain_elevator->elevator_dispatch_fn

elevator_dispatch_fn将被注册为具体调度器的派遣函数，例如deadline_dispatch_request

此时，请求在派遣队列（device request queue）中。

● 返回blk_queue_bio:

       blk_queue_bio-> __blk_run_queue-> __blk_run_queue_uncond->request_fn(scsi_request_fn)-> blk_peek_request->__elv_next_request

request_fn被注册为scsi_request_fn，该函数是驱动程序的入口。

从device request queue中获得一个请求，准备发送到scsi块设备驱动（中间层）

● 在blk_peek_request中调用q->prep_rq_fn（注册为scsi_prep_fn），将request转化成scsi驱动能够识别scsi command。

此时，请求在派遣队列中。

● 回到scsi_request_fn，调用scsi_dispatch_cmd将scsi command发送给scsi host

● 在scsi_dispatch_cmd中，调用queuecommand方法，将scsi command挂在自己的队列中，然后启动DMA，将scsi command发送到具体的磁盘。DMA完毕后，DMA控制器中断CPU，告诉CPU DMA结束。并且在中断上下文中，设置DMA结束的中断下半部。DMA中断处理程序返回之后，触发软中断，执行scsi中断下部。

驱动：scsi中间层（middle level driver） +  scsi host driver。

scsi中间层抽象了scsi总线逻辑；scsi host driver控制scsi总线控制器，实现scsi数据的物理层传输。

queuecommand是这两层之间的桥梁。它将被注册为具体的物理块设备的函数，例如megaraid_queue。

● 在scsi中断下部，调用scsi command结束的回调函数scsi_done：scsi_dispatch_cmd->scsi_done。scsi_done调用blk_complete_request结束请求。

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IO的生命周期

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原文地址：http://www.cnblogs.com/volcanorao/p/5977618.html