Linux快取記憶體詳解（二）

[快取記憶體的寫操作]

對快取記憶體的寫操作，主要來自於其它函式對快取記憶體的使用。寫操作的使用方式很多，例如在inode.c的write_node函式。write_node函式在呼叫是需要傳遞乙個指向inode節點的指標，並且設定好這個i節點的對應的裝置號和節點號。write_node函式的作用是將乙個i節點的資訊寫入裝置中(其實是寫入快取記憶體中)。這裡摘抄部分與快取記憶體相關的部分 if

(!(sb=get_super(inode->i_dev)))

panic(

"trying to write inode without device"

);block = 2 + sb->s_imap_blocks + sb->s_zmap_blocks +

(inode->i_num-1)/inodes_per_block;

if(!(bh=bread(inode->i_dev,block)))

panic(

"unable to read i-node block"

);/*前面部分是得到了i節點所在邏輯塊的快取記憶體，bh指向這個快取記憶體頭*/

((struct

d_inode *)bh->b_data)

[(inode->i_num-1)%inodes_per_block] =

*(struct

d_inode *)inode;

bh->b_dirt=1;

inode->i_dirt=0;

brelse(bh);

對快取記憶體進行寫操作的部分為

((struct

d_inode *)bh->b_data)

[(inode->i_num-1)%inodes_per_block] =

struct

d_inode *)inode;

由於之前讀入快取記憶體的資料是i節點所在的邏輯塊的整塊資料，而這個邏輯塊是由許多的裝置i節點組成的。因此可以將這個邏輯塊的資料看成裝置上i節點的陣列。所以(struct d_inode*)bd->b_data，將快取資料塊當作裝置i節點陣列來了解。inode->i_num%inodes_per_block，根據i節點號計算這個i節點在裝置i節點陣列上的索引。最後

((struct

d_inode *)bh->b_data)

[(inode->i_num-1)%inodes_per_block] =*(

struct

d_inode *)inode;將i節點資料寫入了快取中。在對快取寫操作結束之後，bh->b_dirt=1設定快取資訊，表明快取中資料被修改，其它程序如果需要使用這個快取，就需要先把資料同步到裝置中。brelse(bh)在快取使用結束後釋放快取，在後面將會介紹這個函式的**實現。

[快取記憶體的管理函式]

快取記憶體的管理包括快取記憶體佇列的管理，即在前面getblk中看到的

insert_into_queues和remove_from_queues；釋放乙個快取記憶體塊函式brelse函式；指定某裝置對應的快取記憶體失效的invalidate_buffers函式；將高速快取資料與裝置同步的sync_dev函式。其它與快取記憶體相關的操作函式這裡就不多做說明了。

insert_into_queues是將快取塊插入到佇列中，將快取塊插入到空閒鍊錶的尾部。根據快取塊中是否設定了裝置號來決定是否要將其插入到雜湊表中。**如下

static

inline

void

insert_into_queues(

struct

buffer_head * bh)

remove_from_queues是將快取塊從鍊錶中移除去。同時從空閒鍊錶和雜湊陣列的鍊錶中移走。**如下

static

inline

void

remove_from_queues(

struct

buffer_head * bh)

brelse釋放程序使用的乙個快取塊，主要工作是將這個快取塊的應用數減一，注意這裡只是將應用次數減一，並沒***釋放後將這個快取塊變為空閒的。然後喚醒等待在快取上的程序。**如下

void

brelse(

struct

buffer_head * buf)

喚醒等待程序函式wake_up在sched.c中定義，呼叫這個函式需要傳遞乙個執行程序的指標的位址，這個函式很短。只是將程序的狀態變為可執行的，然後將指標置為空。**如下

void

wake_up(

struct

task_struct **p) //p是指向程序的指標的位址

}

在brelse中呼叫wake_up之後的效果是buffer_wait指向的程序的狀態變為可執行，然後buffer_wait=null

invalidate_buffers有個裝置號的引數，invalidate_buffers的作用是將指定裝置號上的快取變成無效狀態。**如下

void

inline

invalidate_buffers(

intdev)

}

sync_dev函式需要有個引數指定要同步的裝置號，它的作用是將快取記憶體中的資料同步到裝置中去。所有與此裝置相關的快取記憶體的資料都要同步。**如下

int sync_dev(

intdev)

sync_inodes(); //同步快取中的i節點資訊，將i節點資料寫入裝置

bh = start_buffer;

再次同步一次，同步i節點時可能影響快取中資料。

for(i=0 ; i

if(bh->b_dev != dev)

continue

;wait_on_buffer(bh);

if(bh->b_dev == dev && bh->b_dirt)

ll_rw_block(write,bh);

}

return

0;}

sys_sync函式與sync_dev功能相近，只不過sys_sync是將所有的快取資料都進行同步。而不像sync_dev那樣，只針對某乙個裝置的快取塊進行操作

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