Linux系统内核中的Device Mapper机制 （1）(5)

剑心通明

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。
(T114)


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