Linux0 11核心 緩衝區機制大致分析

檔案系統的檔案太多，而且是照搬的minix的檔案系統，不想繼續分析下去了。緩衝區機制和檔案系統密切相關，所以這裡就簡單分析一下緩衝區機制。

buffer.c 程式用於對高速緩衝區(池)進行操作和管理。高速緩衝區位於核心**塊和主記憶體區之間，見圖9-9 中所示。高速緩衝區在塊裝置與核心其它程式之間起著乙個橋梁作用。除了塊裝置驅動程式以外，核心程式如果需要訪問塊裝置中的資料，就都需要經過高速緩衝區來間接地操作。

因為讀取磁碟資料很耗費時間，所以緩衝區的作用就是儲存讀過的磁碟資料，下次有需求直接從緩衝區讀取，緩衝區是記憶體區域，讀取非常快速。

圖中高速緩衝區的起始位置從核心模組末段end 標號開始，end 是核心模組鏈結期間由鏈結程式（ld）設定的乙個值，核心**中沒有定義這個符號。當在連線生成system 模組時，ld 程式的digest_symbols()函式會產生此符號。該函式主要用於對全域性變數進行引用賦值，並且計算每個被連線檔案的其始和大小，其中也設定了end 的值，它等於data_start + datasize + bss_size，也即核心模組的末段。

整個高速緩衝區被劃分成1024 位元組大小的緩衝塊，正好與塊裝置上的磁碟邏輯塊大小相同。高速緩衝採用hash 表和空閒緩衝塊佇列進行操作管理。在緩衝區初始化過程中，從緩衝區的兩端開始，同時分別設定緩衝塊頭結構和劃分出對應的緩衝塊。緩衝區的高階被劃分成乙個個1024 位元組的緩衝塊，低端則分別建立起對應各緩衝塊的緩衝頭結構buffer_head（include/linux/fs.h，68 行），用於描述對應緩衝塊的屬性和把所有緩衝頭連線成鍊錶。直到它們之間已經不能再劃分出緩衝塊為止，見圖9-10 所示。而各個buffer_head 被鏈結成乙個空閒緩衝塊雙向鍊錶結構。詳細結構見圖9-11 所示。

緩衝區的大致結構可參照buffer.c的buffer_init函式：

extern int end;			// 由連線程式ld 生成的表明程式末端的變數。[??]

struct buffer_head *start_buffer = (struct buffer_head *) &end;
struct buffer_head *hash_table[nr_hash]; // nr_hash = 307 項。
static struct buffer_head *free_list;
//// 緩衝區初始化函式。
// 引數buffer_end 是指定的緩衝區記憶體的末端。對於系統有16mb 記憶體，則緩衝區末端設定為4mb。
// 對於系統有8mb 記憶體，緩衝區末端設定為2mb。
void
buffer_init (long buffer_end)
h--; // 讓h 指向最後乙個有效緩衝頭。
free_list = start_buffer; // 讓空閒煉表頭指向頭乙個緩衝區頭。
free_list->b_prev_free = h; // 煉表頭的b_prev_free 指向前一項（即最後一項）。
h->b_next_free = free_list; // h 的下一項指標指向第一項，形成乙個環鏈。
// 初始化hash 表（雜湊表、雜湊表），置表中所有的指標為null。
for (i = 0; i < nr_hash; i++)
hash_table[i] = null;
}

Linux0 11核心 緩衝區初始化

init main.c部分 memory end 1 20 ext mem k 10 memory end 0xfffff000 if memory end 16 1024 1024 memory end 16 1024 1024 if memory end 12 1024 1024 記憶體 12m...

Linux0 11核心 緩衝區初始化

init main.c部分 memory end 1 20 ext mem k 10 memory end 0xfffff000 if memory end 16 1024 1024 memory end 16 1024 1024 if memory end 12 1024 1024 記憶體 12m...

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