linux内核奇遇记之md源代码解读之十raid5数据流之同步数据流程  转载请注明出处:http://blog.csdn.net/liumangxiong
上一节讲到在raid5的同步函数sync_request中炸土豆片是通过handle_stripe来进行的。从最初的创建阵列,到申请各种资源,建立每个阵列的personality,所有的一切都是为了迎接数据流而作的准备。就像我们寒窗苦读就是为了上大学一样。数据流的过程就像大学校园一样丰富多彩并且富有挑战性,但只要跨过了这道坎,内核代码将不再神秘,剩下的问题只是时间而已。 首先看handle_stripe究竟把我们的土豆片带往何处: [cpp] view plaincopy

  1. 3379 static void handle_stripe(struct stripe_head *sh)  
  2. 3380 {  
  3. 3381         struct stripe_head_state s;  
  4. 3382         struct r5conf *conf = sh->raid_conf;  
  5. 3383         int i;  
  6. 3384         int prexor;  
  7. 3385         int disks = sh->disks;  
  8. 3386         struct r5dev *pdev, *qdev;  
  9. 3387  
  10. 3388         clear_bit(STRIPE_HANDLE, &sh->state);  
  11. 3389         if (test_and_set_bit_lock(STRIPE_ACTIVE, &sh->state)) {  
  12. 3390                 /* already being handled, ensure it gets handled 
  13. 3391                  * again when current action finishes */  
  14. 3392                 set_bit(STRIPE_HANDLE, &sh->state);  
  15. 3393                 return;  
  16. 3394         }  
  17. 3395  
  18. 3396         if (test_and_clear_bit(STRIPE_SYNC_REQUESTED, &sh->state)) {  
  19. 3397                 set_bit(STRIPE_SYNCING, &sh->state);  
  20. 3398                 clear_bit(STRIPE_INSYNC, &sh->state);  
  21. 3399         }  
  22. 3400         clear_bit(STRIPE_DELAYED, &sh->state);  
  23. 3401  
  24. 3402         pr_debug("handling stripe %llu, state=%#lx cnt=%d, "  
  25. 3403                 "pd_idx=%d, qd_idx=%dn, check:%d, reconstruct:%dn",  
  26. 3404                (unsigned long long)sh->sector, sh->state,  
  27. 3405                atomic_read(&sh->count), sh->pd_idx, sh->qd_idx,  
  28. 3406                sh->check_state, sh->reconstruct_state);  
  29. 3407  
  30. 3408         analyse_stripe(sh, &s);  

这个函数代码比较长先贴第一部分,分析条带。分析的作用就是根据条带的状态做一些预处理,根据这些状态再来判断下一步应该做什么具体操作。比如说同步,那么首先会读数据盘,等读回来之后,再校验,然后再写校验值。但是这些步骤又不是一次性在handle_stripe里就完成的,因为跟磁盘IO都是异步的,所以必要要等上一次磁盘请求回调之后再次调用handle_stripe,通常每个数据流都会多次进入handle_stripe,而每一次进入经过的代码流程是不大一样的。 struct stripe_head有很多状态,这些状态决定条带应该怎么处理,所以必须非常小心处理这些标志,这些标志很多,现在先简单地过一下。 [cpp] view plaincopy

  1. enum {  
  2.      STRIPE_ACTIVE,   // 正在处理  
  3.      STRIPE_HANDLE,  // 需要处理  
  4.      STRIPE_SYNC_REQUESTED,  // 同步请求   
  5.      STRIPE_SYNCING,  // 正在处理同步  
  6.      STRIPE_INSYNC,  // 条带已同步  
  7.      STRIPE_PREREAD_ACTIVE,  // 预读  
  8.      STRIPE_DELAYED,  // 延迟处理  
  9.      STRIPE_DEGRADED,  // 降级  
  10.      STRIPE_BIT_DELAY,  // 等待bitmap处理  
  11.      STRIPE_EXPANDING,  //   
  12.      STRIPE_EXPAND_SOURCE,  //   
  13.      STRIPE_EXPAND_READY,  //   
  14.      STRIPE_IO_STARTED,     /* do not count towards 'bypass_count' */   // IO已下发  
  15.      STRIPE_FULL_WRITE,     /* all blocks are set to be overwritten */  // 满写  
  16.      STRIPE_BIOFILL_RUN,  // bio填充,就是将page页拷贝到bio  
  17.      STRIPE_COMPUTE_RUN,  // 运行计算  
  18.      STRIPE_OPS_REQ_PENDING,  // handle_stripe排队用  
  19.      STRIPE_ON_UNPLUG_LIST,  // 批量release_stripe时标识是否加入unplug链表  
  20. };  

3388行,清除需要处理标志。 3389行,设置正在处理标志。 3392行,如果已经在处理则设置下次处理标志并返回。 3396行,如果是同步请求。 3397行,设置正在处理同步标志。 3398行,清除已同步标志。 3400行,清除延迟处理标志。 3408行,分析stripe,这个函数很长分几段来说明: [cpp] view plaincopy

  1. 3198 static void analyse_stripe(struct stripe_head *sh, struct stripe_head_state *s)  
  2. 3199 {  
  3. 3200         struct r5conf *conf = sh->raid_conf;  
  4. 3201         int disks = sh->disks;  
  5. 3202         struct r5dev *dev;  
  6. 3203         int i;  
  7. 3204         int do_recovery = 0;  
  8. 3205  
  9. 3206         memset(s, 0, sizeof(*s));  
  10. 3207  
  11. 3208         s->expanding = test_bit(STRIPE_EXPAND_SOURCE, &sh->state);  
  12. 3209         s->expanded = test_bit(STRIPE_EXPAND_READY, &sh->state);  
  13. 3210         s->failed_num[0] = -1;  
  14. 3211         s->failed_num[1] = -1;  
  15. 3212  
  16. 3213         /* Now to look around and see what can be done */  
  17. 3214         rcu_read_lock();  

数据初始化和加锁,接着看: [cpp] view plaincopy

  1. 3215         for (i=disks; i–; ) {  
  2. 3216                 struct md_rdev *rdev;  
  3. 3217                 sector_t first_bad;  
  4. 3218                 int bad_sectors;  
  5. 3219                 int is_bad = 0;  
  6. 3220  
  7. 3221                 dev = &sh->dev[i];  
  8. 3222  
  9. 3223                 pr_debug("check %d: state 0x%lx read %p write %p written %pn",  
  10. 3224                          i, dev->flags,  
  11. 3225                          dev->toread, dev->towrite, dev->written);  

接着是一个大循环,循环次数是数据盘的个数,循环的对象的3221行的dev,dev的类型是struct r5dev,那我们先来看一看这个结构,这个结构是嵌套在struct stripe_head里面的: [cpp] view plaincopy

  1. struct r5dev {  
  2.      /* rreq and rvec are used for the replacement device when 
  3.      * writing data to both devices. 
  4.      */  
  5.      struct bio     req, rreq;  
  6.      struct bio_vec     vec, rvec;  
  7.      struct page     *page;  
  8.      struct bio     *toread, *read, *towrite, *written;  
  9.      sector_t     sector;               /* sector of this page */  
  10.      unsigned long     flags;  
  11. } dev[1]; /* allocated with extra space depending of RAID geometry */  

首先看注释,rreq 和rvec由replacement设备在写数据时使用。r就是replacement的简写,replacement是什么意思呢?就是原数据盘的替代,replacement是最近几个版本里才引入的特性,在实际产品中这个特性很重要,具体实现后面会讲到。page是缓存页,通常用于运行计算,接着几个bio是读写bio头指针。sector是条带对应的物理扇区位置。flags是struct r5dev的标志。 [cpp] view plaincopy

  1. 3226                 /* maybe we can reply to a read 
  2. 3227                  * 
  3. 3228                  * new wantfill requests are only permitted while 
  4. 3229                  * ops_complete_biofill is guaranteed to be inactive 
  5. 3230                  */  
  6. 3231                 if (test_bit(R5_UPTODATE, &dev->flags) && dev->toread &&  
  7. 3232                     !test_bit(STRIPE_BIOFILL_RUN, &sh->state))  
  8. 3233                         set_bit(R5_Wantfill, &dev->flags);  
  9. 3234  
  10. 3235                 /* now count some things */  
  11. 3236                 if (test_bit(R5_LOCKED, &dev->flags))  
  12. 3237                         s->locked++;  
  13. 3238                 if (test_bit(R5_UPTODATE, &dev->flags))  
  14. 3239                         s->uptodate++;  
  15. 3240                 if (test_bit(R5_Wantcompute, &dev->flags)) {  
  16. 3241                         s->compute++;  
  17. 3242                         BUG_ON(s->compute > 2);  
  18. 3243                 }  
  19. 3244  
  20. 3245                 if (test_bit(R5_Wantfill, &dev->flags))  
  21. 3246                         s->to_fill++;  
  22. 3247                 else if (dev->toread)  
  23. 3248                         s->to_read++;  
  24. 3249                 if (dev->towrite) {  
  25. 3250                         s->to_write++;  
  26. 3251                         if (!test_bit(R5_OVERWRITE, &dev->flags))  
  27. 3252                                 s->non_overwrite++;  
  28. 3253                 }  
  29. 3254                 if (dev->written)  
  30. 3255                         s->written++;  

3231行,什么样的r5dev要设置R5_Wantfill标志呢?已更新、有读请求、不在拷贝过程。这又是什么意思呢?就是说需要的数据已经为最新了,这时只要把数据从page拷贝到bio就可以了。 3236行,统计加锁磁盘数 3238行,统计已最新磁盘数 3240行,统计需要计算的磁盘数 3245行,统计需要拷贝操作磁盘数 3247行,统计需要读的磁盘数 3249行,统计需要写的磁盘数 3251行,统计满写的磁盘数 3254行,统计已下发写的磁盘数 [cpp] view plaincopy

  1. 3256                 /* Prefer to use the replacement for reads, but only 
  2. 3257                  * if it is recovered enough and has no bad blocks. 
  3. 3258                  */  
  4. 3259                 rdev = rcu_dereference(conf->disks[i].replacement);  
  5. 3260                 if (rdev && !test_bit(Faulty, &rdev->flags) &&  
  6. 3261                     rdev->recovery_offset >= sh->sector + STRIPE_SECTORS &&  
  7. 3262                     !is_badblock(rdev, sh->sector, STRIPE_SECTORS,  
  8. 3263                                  &first_bad, &bad_sectors))  
  9. 3264                         set_bit(R5_ReadRepl, &dev->flags);  
  10. 3265                 else {  
  11. 3266                         if (rdev)  
  12. 3267                                 set_bit(R5_NeedReplace, &dev->flags);  
  13. 3268                         rdev = rcu_dereference(conf->disks[i].rdev);  
  14. 3269                         clear_bit(R5_ReadRepl, &dev->flags);  
  15. 3270                 }  
  16. 3271                 if (rdev && test_bit(Faulty, &rdev->flags))  
  17. 3272                         rdev = NULL;  
  18. 3273                 if (rdev) {  
  19. 3274                         is_bad = is_badblock(rdev, sh->sector, STRIPE_SECTORS,  
  20. 3275                                              &first_bad, &bad_sectors);  
  21. 3276                         if (s->blocked_rdev == NULL  
  22. 3277                             && (test_bit(Blocked, &rdev->flags)  
  23. 3278                                 || is_bad < 0)) {  
  24. 3279                                 if (is_bad < 0)  
  25. 3280                                         set_bit(BlockedBadBlocks,  
  26. 3281                                                 &rdev->flags);  
  27. 3282                                 s->blocked_rdev = rdev;  
  28. 3283                                 atomic_inc(&rdev->nr_pending);  
  29. 3284                         }  
  30. 3285                 }  

3256行,优先读重建过并没有坏扇区的replacement盘 3264行,读replacement盘 3267行,写replacement盘 3271行,坏盘 3273行,检查坏扇区 3286行,初始化dev状态 3300行,没有坏扇区,设置同步标志 3312行,写错误处理 3325行,数据盘修复处理 3336行,replacement盘修复处理 3352行,记录不同步盘 3360行,判断同步还是重构replacement盘 到此analyse_stripe就结束了,那么对于同步来说,这个函数做了哪些事情呢?就只是设置了s.syncing=1而已,所以不要看这个函数那么长,每一次进来做的事情却很少。 继续返回到handle_stripe函数中,中间不执行的代码先跳过,然后就会执行到这里: [cpp] view plaincopy

  1. 3468         /* Now we might consider reading some blocks, either to check/generate 
  2. 3469          * parity, or to satisfy requests 
  3. 3470          * or to load a block that is being partially written. 
  4. 3471          */  
  5. 3472         if (s.to_read || s.non_overwrite  
  6. 3473             || (conf->level == 6 && s.to_write && s.failed)  
  7. 3474             || (s.syncing && (s.uptodate + s.compute < disks))  
  8. 3475             || s.replacing  
  9. 3476             || s.expanding)  
  10. 3477                 handle_stripe_fill(sh, &s, disks);  

3468行,这里是准备读磁盘,在生成校验、读写请求时都有可能读磁盘 3474行,在analyse_stripe中设置了syncing标志,所以这里满足这个条件,进入handle_stripe_fill函数。 [cpp] view plaincopy

  1. 2707 /** 
  2. 2708  * handle_stripe_fill – read or compute data to satisfy pending requests. 
  3. 2709  */  
  4. 2710 static void handle_stripe_fill(struct stripe_head *sh,  
  5. 2711                                struct stripe_head_state *s,  
  6. 2712                                int disks)  
  7. 2713 {  
  8. 2714         int i;  
  9. 2715   
  10. 2716         /* look for blocks to read/compute, skip this if a compute 
  11. 2717          * is already in flight, or if the stripe contents are in the 
  12. 2718          * midst of changing due to a write 
  13. 2719          */  
  14. 2720         if (!test_bit(STRIPE_COMPUTE_RUN, &sh->state) && !sh->check_state &&  
  15. 2721             !sh->reconstruct_state)  
  16. 2722                 for (i = disks; i–; )  
  17. 2723                         if (fetch_block(sh, s, i, disks))  
  18. 2724                                 break;  
  19. 2725         set_bit(STRIPE_HANDLE, &sh->state);  
  20. 2726 }  

2720行,如果已经在计算、校验或重建状态,则不需要再读磁盘 2722行,循环每一个r5dev看是否需要读磁盘 跟进fetch_block函数: 2618 /* fetch_block – checks the given member device to see if its data needs
2619  * to be read or computed to satisfy a request.
2620  *
2621  * Returns 1 when no more member devices need to be checked, otherwise returns
2622  * 0 to tell the loop in handle_stripe_fill to continue
2623  */ 查看指定设置是否有必要读入数据,返回1表示剩余设置不需要检查了,返回0表示需要继续检查剩余的设置。 [cpp] view plaincopy

  1. 2624 static int fetch_block(struct stripe_head *sh, struct stripe_head_state *s,  
  2. 2625                        int disk_idx, int disks)  
  3. 2626 {  
  4. 2627         struct r5dev *dev = &sh->dev[disk_idx];  
  5. 2628         struct r5dev *fdev[2] = { &sh->dev[s->failed_num[0]],  
  6. 2629                                   &sh->dev[s->failed_num[1]] };  
  7. 2630   
  8. 2631         /* is the data in this block needed, and can we get it? */  
  9. 2632         if (!test_bit(R5_LOCKED, &dev->flags) &&  
  10. 2633             !test_bit(R5_UPTODATE, &dev->flags) &&  
  11. 2634             (dev->toread ||  
  12. 2635              (dev->towrite && !test_bit(R5_OVERWRITE, &dev->flags)) ||  
  13. 2636              s->syncing || s->expanding ||  
  14. 2637              (s->replacing && want_replace(sh, disk_idx)) ||  
  15. 2638              (s->failed >= 1 && fdev[0]->toread) ||  
  16. 2639              (s->failed >= 2 && fdev[1]->toread) ||  
  17. 2640              (sh->raid_conf->level <= 5 && s->failed && fdev[0]->towrite &&  
  18. 2641               !test_bit(R5_OVERWRITE, &fdev[0]->flags)) ||  
  19. 2642              (sh->raid_conf->level == 6 && s->failed && s->to_write))) {  
  20. 2643                 /* we would like to get this block, possibly by computing it, 
  21. 2644                  * otherwise read it if the backing disk is insync 
  22. 2645                  */  
  23. 2646                 BUG_ON(test_bit(R5_Wantcompute, &dev->flags));  
  24. 2647                 BUG_ON(test_bit(R5_Wantread, &dev->flags));  
  25. 2648                 if ((s->uptodate == disks – 1) &&  
  26. 2649                     (s->failed && (disk_idx == s->failed_num[0] ||  
  27. 2650                                    disk_idx == s->failed_num[1]))) {  
  28. 2651                         /* have disk failed, and we're requested to fetch it; 
  29. 2652                          * do compute it 
  30. 2653                          */  
  31. 2654                         pr_debug("Computing stripe %llu block %dn",  
  32. 2655                                (unsigned long long)sh->sector, disk_idx);  
  33. 2656                         set_bit(STRIPE_COMPUTE_RUN, &sh->state);  
  34. 2657                         set_bit(STRIPE_OP_COMPUTE_BLK, &s->ops_request);  
  35. 2658                         set_bit(R5_Wantcompute, &dev->flags);  
  36. 2659                         sh->ops.target = disk_idx;  
  37. 2660                         sh->ops.target2 = -1; /* no 2nd target */  
  38. 2661                         s->req_compute = 1;  
  39. 2662                         /* Careful: from this point on 'uptodate' is in the eye 
  40. 2663                          * of raid_run_ops which services 'compute' operations 
  41. 2664                          * before writes. R5_Wantcompute flags a block that will 
  42. 2665                          * be R5_UPTODATE by the time it is needed for a 
  43. 2666                          * subsequent operation. 
  44. 2667                          */  
  45. 2668                         s->uptodate++;  
  46. 2669                         return 1;  
  47. 2670                 } else if (s->uptodate == disks-2 && s->failed >= 2) {  
  48. 2671                         /* Computing 2-failure is *very* expensive; only 
  49. 2672                          * do it if failed >= 2 
  50. 2673                          */  
  51. 2674                         int other;  
  52. 2675                         for (other = disks; other–; ) {  
  53. 2676                                 if (other == disk_idx)  
  54. 2677                                         continue;  
  55. 2678                                 if (!test_bit(R5_UPTODATE,  
  56. 2679                                       &sh->dev[other].flags))  
  57. 2680                                         break;  
  58. 2681                         }  
  59. 2682                         BUG_ON(other < 0);  
  60. 2683                         pr_debug("Computing stripe %llu blocks %d,%dn",  
  61. 2684                                (unsigned long long)sh->sector,  
  62. 2685                                disk_idx, other);  
  63. 2686                         set_bit(STRIPE_COMPUTE_RUN, &sh->state);  
  64. 2687                         set_bit(STRIPE_OP_COMPUTE_BLK, &s->ops_request);  
  65. 2688                         set_bit(R5_Wantcompute, &sh->dev[disk_idx].flags);  
  66. 2689                         set_bit(R5_Wantcompute, &sh->dev[other].flags);  
  67. 2690                         sh->ops.target = disk_idx;  
  68. 2691                         sh->ops.target2 = other;  
  69. 2692                         s->uptodate += 2;  
  70. 2693                         s->req_compute = 1;  
  71. 2694                         return 1;  
  72. 2695                 } else if (test_bit(R5_Insync, &dev->flags)) {  
  73. 2696                         set_bit(R5_LOCKED, &dev->flags);  
  74. 2697                         set_bit(R5_Wantread, &dev->flags);  
  75. 2698                         s->locked++;  
  76. 2699                         pr_debug("Reading block %d (sync=%d)n",  
  77. 2700                                 disk_idx, s->syncing);  
  78. 2701                 }  
  79. 2702         }  
  80. 2703   
  81. 2704         return 0;  
  82. 2705 }  

从这个函数进入,我们拥有的仅仅是s.syncing这张牌,那么这张牌在这里能不能发挥作用呢? 2632行,判断是否需要读设置 2636行,很明显地,这个判断为真,因为s.syncing==1,其他判断暂且不看 2648行,当前设置都未读入,所以s->uptodate==0 2670行,同上也不成立  2695行,真正执行到的是这个分支 2696行,设置设备加锁标志 2697行,设置设备准备读标志 2698行,递增本条带加锁设备数 handle_stripe函数执行完成,条带的每个struct r5dev都被设置了R5_Wantread标志。在接下来handle_stripe就会调用ops_run_io函数去读:

[cpp] view plaincopy
  1. 3673         ops_run_io(sh, &s);  

我们再跟进这个函数,为了突出重点,这里只列出跟同步相关的代码: [cpp] view plaincopy

  1. 537 static void ops_run_io(struct stripe_head *sh, struct stripe_head_state *s)  
  2. 538 {  
  3. 539         struct r5conf *conf = sh->raid_conf;  
  4. 540         int i, disks = sh->disks;  
  5. 541   
  6. 542         might_sleep();  
  7. 543   
  8. 544         for (i = disks; i–; ) {  
  9. 545                 int rw;  
  10. 546                 int replace_only = 0;  
  11. 547                 struct bio *bi, *rbi;  
  12. 548                 struct md_rdev *rdev, *rrdev = NULL;  
  13. …  
  14. 554                 } else if (test_and_clear_bit(R5_Wantread, &sh->dev[i].flags))  
  15. 555                         rw = READ;  
  16. …  
  17. 560                 } else  
  18. 561                         continue;  
  19. 564   
  20. 565                 bi = &sh->dev[i].req;  
  21. 566                 rbi = &sh->dev[i].rreq; /* For writing to replacement */  
  22. 567   
  23. 568                 bi->bi_rw = rw;  
  24. 569                 rbi->bi_rw = rw;  
  25. 570                 if (rw & WRITE) {  
  26. 573                 } else  
  27. 574                         bi->bi_end_io = raid5_end_read_request;  
  28. 575   
  29. 576                 rcu_read_lock();  
  30. 577                 rrdev = rcu_dereference(conf->disks[i].replacement);  
  31. 578                 smp_mb(); /* Ensure that if rrdev is NULL, rdev won't be */  
  32. 579                 rdev = rcu_dereference(conf->disks[i].rdev);  
  33. 580                 if (!rdev) {  
  34. 581                         rdev = rrdev;  
  35. 582                         rrdev = NULL;  
  36. 583                 }  
  37. …  
  38. 598                 if (rdev)  
  39. 599                         atomic_inc(&rdev->nr_pending);  
  40. …  
  41. 604                 rcu_read_unlock();  
  42. …  
  43. 643                 if (rdev) {  
  44. 644                         if (s->syncing || s->expanding || s->expanded  
  45. 645                             || s->replacing)  
  46. 646                                 md_sync_acct(rdev->bdev, STRIPE_SECTORS);  
  47. 647   
  48. 648                         set_bit(STRIPE_IO_STARTED, &sh->state);  
  49. 649   
  50. 650                         bi->bi_bdev = rdev->bdev;  
  51. 651                         pr_debug("%s: for %llu schedule op %ld on disc %dn",  
  52. 652                                 __func__, (unsigned long long)sh->sector,  
  53. 653                                 bi->bi_rw, i);  
  54. 654                         atomic_inc(&sh->count);  
  55. 655                         if (use_new_offset(conf, sh))  
  56. 656                                 bi->bi_sector = (sh->sector  
  57. 657                                                  + rdev->new_data_offset);  
  58. 658                         else  
  59. 659                                 bi->bi_sector = (sh->sector  
  60. 660                                                  + rdev->data_offset);  
  61. 661                         if (test_bit(R5_ReadNoMerge, &sh->dev[i].flags))  
  62. 662                                 bi->bi_rw |= REQ_FLUSH;  
  63. 663   
  64. 664                         bi->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;  
  65. 665                         bi->bi_idx = 0;  
  66. 666                         bi->bi_io_vec[0].bv_len = STRIPE_SIZE;  
  67. 667                         bi->bi_io_vec[0].bv_offset = 0;  
  68. 668                         bi->bi_size = STRIPE_SIZE;  
  69. 669                         bi->bi_next = NULL;  
  70. 670                         if (rrdev)  
  71. 671                                 set_bit(R5_DOUBLE_LOCKED, &sh->dev[i].flags);  
  72. 672                         generic_make_request(bi);  
  73. 673                 }  
  74. …  
  75. 709         }  
  76. 710 }  

542行,函数可能休眠 544行,遍历每一个r5dev 554行,设置读标志 568行,设置bio为读 574行,设置bio回调函数为raid5_end_read_request,这里将是下发读请求之后代码继续执行的入口点。 598行,增加设备nr_pending 646行,统计信息 648行,设置IO下发标志 650行,设置bio设备为对应的磁盘设备 654行,增加stripe_head引用计数 655-660行,设置新的扇区数,需要加上磁盘上的数据偏移 661行,如果为NoMerge读,则设置bio REQ_FLUSH标志 664行,接着设置bio其他域 672行,下发bio到磁盘 在磁盘执行完读请求的时候,raid5_end_read_request被调用:

[cpp] view plaincopy
  1. 1710 static void raid5_end_read_request(struct bio * bi, int error)  
  2. 1711 {  
  3. ...  
  4. 1824         rdev_dec_pending(rdev, conf->mddev);  
  5. 1825         clear_bit(R5_LOCKED, &sh->dev[i].flags);  
  6. 1826         set_bit(STRIPE_HANDLE, &sh->state);  
  7. 1827         release_stripe(sh);  
  8. 1828 }  

在这个函数中,清除了R5_LOCKED标志,并重新将stripe_head加入处理。经过raid5d中转,重新调用到handle_stripe函数,这一次调用时在analyse_stripe函数中递增s->uptodate,所有数据盘都递增1,所以s->uptodate等于数据盘。接着handle_tripe函数到达: [cpp] view plaincopy

  1. 3528     if (sh->check_state ||  
  2. 3529         (s.syncing && s.locked == 0 &&  
  3. 3530          !test_bit(STRIPE_COMPUTE_RUN, &sh->state) &&  
  4. 3531          !test_bit(STRIPE_INSYNC, &sh->state))) {  
  5. 3532          if (conf->level == 6)  
  6. 3533               handle_parity_checks6(conf, sh, &s, disks);  
  7. 3534          else  
  8. 3535               handle_parity_checks5(conf, sh, &s, disks);  
  9. 3536     }  

进入3535行进行校验,进入handle_parity_check5函数: [cpp] view plaincopy

  1. 2881     switch (sh->check_state) {  
  2. 2882     case check_state_idle:  
  3. 2883          /* start a new check operation if there are no failures */  
  4. 2884          if (s->failed == 0) {  
  5. 2885               BUG_ON(s->uptodate != disks);  
  6. 2886               sh->check_state = check_state_run;  
  7. 2887               set_bit(STRIPE_OP_CHECK, &s->ops_request);  
  8. 2888               clear_bit(R5_UPTODATE, &sh->dev[sh->pd_idx].flags);  
  9. 2889               s->uptodate–;  
  10. 2890               break;  
  11. 2891          }  

2881行,check_state为0,进入2882行分支 2886行,设置check_state_run状态 2887行,设置STRIPE_OP_CHECK操作 2889行,递减s->uptodate 由于这里设置了STRIPE_OP_CHECK操作,所以在handle_stripe会调用到raid_run_ops,进而会调用到: [cpp] view plaincopy

  1. 1412     if (test_bit(STRIPE_OP_CHECK, &ops_request)) {  
  2. 1413          if (sh->check_state == check_state_run)  
  3. 1414               ops_run_check_p(sh, percpu);  

ops_run_check_p校验条带是否同步,对应的回调函数为: [cpp] view plaincopy

  1. 1301static void ops_complete_check(void *stripe_head_ref)  
  2. 1302{  
  3. 1303     struct stripe_head *sh = stripe_head_ref;  
  4. 1304  
  5. 1305     pr_debug("%s: stripe %llun", __func__,  
  6. 1306          (unsigned long long)sh->sector);  
  7. 1307  
  8. 1308     sh->check_state = check_state_check_result;  
  9. 1309     set_bit(STRIPE_HANDLE, &sh->state);  
  10. 1310     release_stripe(sh);  
  11. 1311}  

第1308行将状态设置为check_state_check_result,条带继续又重新加入到handle_list。handle_stripe再一次调用到handle_parity_check5函数,但这一次check_state==check_state_check_result: [cpp] view plaincopy

  1. 2916     case check_state_check_result:  
  2. 2917          sh->check_state = check_state_idle;  
  3. 2918  
  4. 2919          /* if a failure occurred during the check operation, leave 
  5. 2920          * STRIPE_INSYNC not set and let the stripe be handled again 
  6. 2921          */  
  7. 2922          if (s->failed)  
  8. 2923               break;  
  9. 2924  
  10. 2925          /* handle a successful check operation, if parity is correct 
  11. 2926          * we are done.  Otherwise update the mismatch count and repair 
  12. 2927          * parity if !MD_RECOVERY_CHECK 
  13. 2928          */  
  14. 2929          if ((sh->ops.zero_sum_result & SUM_CHECK_P_RESULT) == 0)  
  15. 2930               /* parity is correct (on disc, 
  16. 2931               * not in buffer any more) 
  17. 2932               */  
  18. 2933               set_bit(STRIPE_INSYNC, &sh->state);  
  19. 2934          else {  
  20. 2935               conf->mddev->resync_mismatches += STRIPE_SECTORS;  
  21. 2936               if (test_bit(MD_RECOVERY_CHECK, &conf->mddev->recovery))  
  22. 2937                    /* don't try to repair!! */  
  23. 2938                    set_bit(STRIPE_INSYNC, &sh->state);  
  24. 2939               else {  
  25. 2940                    sh->check_state = check_state_compute_run;  
  26. 2941                    set_bit(STRIPE_COMPUTE_RUN, &sh->state);  
  27. 2942                    set_bit(STRIPE_OP_COMPUTE_BLK, &s->ops_request);  
  28. 2943                    set_bit(R5_Wantcompute,  
  29. 2944                         &sh->dev[sh->pd_idx].flags);  
  30. 2945                    sh->ops.target = sh->pd_idx;  
  31. 2946                    sh->ops.target2 = -1;  
  32. 2947                    s->uptodate++;  
  33. 2948               }  
  34. 2949          }  
  35. 2950          break;  

2929行,如果校验的结果是同步的 2933行,直接设置条带为同步的,不需要进行其他任何操作了 2934行,如果条带不同步 2940行,设置check_state为check_state_compute_run 2942行,ops_request 为STRIPE_OP_COMPUTE_BLK,即准备计算校验 2943行,计算目标为条带校验盘 2947行,由于之前计算校验时uptodate递减,这里恢复 如果条带已经同步了,那么带着STRIPE_INSYNC标志我们来到了handle_stripe: [cpp] view plaincopy

  1. 3550         if ((s.syncing || s.replacing) && s.locked == 0 &&  
  2. 3551             test_bit(STRIPE_INSYNC, &sh->state)) {  
  3. 3552                 md_done_sync(conf->mddev, STRIPE_SECTORS, 1);  
  4. 3553                 clear_bit(STRIPE_SYNCING, &sh->state);  
  5. 3554         }  

如果条带未同步,那带着STRIPE_OP_COMPUTE_BLK标志来到了raid_run_ops函数,该函数调用__raid_run_ops: [cpp] view plaincopy

  1. 1383     if (test_bit(STRIPE_OP_COMPUTE_BLK, &ops_request)) {  
  2. 1384          if (level < 6)  
  3. 1385               tx = ops_run_compute5(sh, percpu);  

最终调用ops_run_compute5函数计算出条带中校验盘的值,该函数回调函数ops_complete_compute: [cpp] view plaincopy

  1. 856static void ops_complete_compute(void *stripe_head_ref)  
  2. 857{  
  3. 858     struct stripe_head *sh = stripe_head_ref;  
  4. 859  
  5. 860     pr_debug("%s: stripe %llun", __func__,  
  6. 861          (unsigned long long)sh->sector);  
  7. 862  
  8. 863     /* mark the computed target(s) as uptodate */  
  9. 864     mark_target_uptodate(sh, sh->ops.target);  
  10. 865     mark_target_uptodate(sh, sh->ops.target2);  
  11. 866  
  12. 867     clear_bit(STRIPE_COMPUTE_RUN, &sh->state);  
  13. 868     if (sh->check_state == check_state_compute_run)  
  14. 869          sh->check_state = check_state_compute_result;  
  15. 870     set_bit(STRIPE_HANDLE, &sh->state);  
  16. 871     release_stripe(sh);  
  17. 872}  

864行,设置校验盘dev为R5_UPTODATE 869行,由于handle_parity_check5中设置为check_state_compute_run,这里继续设置为check_state_compute_result 870行,设置处理标志,在871之后再一次进入handle_stripe 当再一次进入handle_stripe函数,又再一次来到handle_parity_check5函数,由于这次是check_state_compute_result标志: [cpp] view plaincopy

  1. 2894     case check_state_compute_result:  
  2. 2895          sh->check_state = check_state_idle;  
  3. 2896          if (!dev)  
  4. 2897               dev = &sh->dev[sh->pd_idx];  
  5. 2898  
  6. 2899          /* check that a write has not made the stripe insync */  
  7. 2900          if (test_bit(STRIPE_INSYNC, &sh->state))  
  8. 2901               break;  
  9. 2902  
  10. 2903          /* either failed parity check, or recovery is happening */  
  11. 2904          BUG_ON(!test_bit(R5_UPTODATE, &dev->flags));  
  12. 2905          BUG_ON(s->uptodate != disks);  
  13. 2906  
  14. 2907          set_bit(R5_LOCKED, &dev->flags);  
  15. 2908          s->locked++;  
  16. 2909          set_bit(R5_Wantwrite, &dev->flags);  
  17. 2910  
  18. 2911          clear_bit(STRIPE_DEGRADED, &sh->state);  
  19. 2912          set_bit(STRIPE_INSYNC, &sh->state);  
  20. 2913          break;  

我们可以一眼看2912行设置了STRIPE_INSYNC标志,那么也意味着条带同步的结束。但是也别高兴得太早,回头看却有2908行s->locked++,同步结束的判断条件之一就是s->locked==0,所以在同步结束之前我们还有一件事情要做,2909行设置了R5_Wantwrite标志就是告诉我们需要调用一次ops_run_io将刚才计算的校验值写入条带的校验盘中,再写成功再返回时就会满足同步结束的条件了。就这样,一次简单的同步过程就完成了。

 转载请注明出处:http://blog.csdn.net/liumangxiong