六、代码结构(4) I/O “小”写流程
上一篇，介绍了dm dedup的写流程，这一篇，介绍它的一个特殊流程
如果我们接收到的对齐bio但是它的size < block_size，那么这时候是不能直接进行hash的。
需要将它的缺少的部分读出来，填充成一个完整的block_size才能计算hash。
接下来我们就介绍这一部分的代码流程。
static int handle_write(struct dedup_config *dc, struct bio *bio)
{
u64 lbn;
u8 hash[MAX_DIGEST_SIZE];
struct hash_pbn_value hashpbn_value;
u32 vsize;
struct bio *new_bio = NULL;
int r;
/* If there is a data corruption make the device read-only */
if (dc->corrupted_blocks > dc->fec_fixed)
return -EIO;
dc->writes++;
/* Read-on-write handling */
if (bio->bi_iter.bi_size < dc->block_size) {
dc->reads_on_writes++;
new_bio = prepare_bio_on_write(dc, bio);
if (!new_bio || IS_ERR(new_bio))
return -ENOMEM;
bio = new_bio;
}
/*.....*/
}对于“小”写这种操作，也被叫做reads_on_writes，或者read_motify_write
一起看看这个new_bio是如何被构造出来的。
struct bio *prepare_bio_on_write(struct dedup_config *dc, struct bio *bio)
{
int r;
sector_t lbn;
uint32_t vsize;
struct lbn_pbn_value lbnpbn_value;
struct bio *clone;
//DMINFO("\nEntered prepare bio on write");
lbn = compute_sector(bio, dc);
(void) sector_div(lbn, dc->sectors_per_block);
/* check for old or new lbn and fetch the appropriate pbn */
r = dc->kvs_lbn_pbn->kvs_lookup(dc->kvs_lbn_pbn, (void *)&lbn,
sizeof(lbn), (void *)&lbnpbn_value, &vsize);
if (r == -ENODATA)
clone = prepare_bio_without_pbn(dc, bio);
else if (r == 0)
clone = prepare_bio_with_pbn(dc, bio,
lbnpbn_value.pbn * dc->sectors_per_block);
else
return ERR_PTR(r);
//DMINFO("\nExiting prpare_bio_on_write");
return clone;
}我们注意：这里compute_sector算出来的，是bio sector的lbn
①：它有以下几种情况：
[x---y] [x--------z] -> x/block_size=lbn [x----y] [a--------y] -> x/block_size=lbn [x--y] [a----------z] -> x/block_size=lbn
他们都会得到相同的lbn=x/block_size
② dc->kvs_lbn_pbn->kvs_lookup
这里需要将刚才算出来的lbn来求出是否存在，不存在填充zero。
接下啦就是两种情况了，这个lbn是否存在pbn。
一、 lbn without pbn "clone
prepare_bio_without_pbn(dc, bio);"
static struct bio *prepare_bio_without_pbn(struct dedup_config *dc,
struct bio *bio)
{
int r = 0;
struct bio *clone = NULL;
clone = create_bio(dc, bio);
if (!clone)
goto out;
zero_fill_bio(clone);
r = merge_data(dc, bio_page(clone), bio);
if (r < 0)
return ERR_PTR(r);
out:
return clone;
}这个很容易理解，既然不存在lbn_pbn的对应关系，那么这里就是直接填充zero。
这里用了内核提供的函数zero_fill_bio。如果我做，我可能不知道这个函数，大家要利用这个函数。
那么这里很简单，就是先创建一个null的bio，然后把这个bio的page全部填充成zero。
在和bio的进行合并。这里merge_data是代码实现的，我们看一下。
static int merge_data(struct dedup_config *dc, struct page *page,
struct bio *bio)
{
sector_t bi_sector = bio->bi_iter.bi_sector;
void *src_page_vaddr, *dest_page_vaddr;
int position, err = 0;
struct bvec_iter iter;
struct bio_vec bvec;
/* Relative offset in terms of sector size */
position = sector_div(bi_sector, dc->sectors_per_block);
if (!page || !bio_page(bio)) {
err = -EINVAL;
goto out;
}
/* Locating the right sector to merge */
dest_page_vaddr = page_address(page) + to_bytes(position);
bio_for_each_segment(bvec, bio, iter) {
src_page_vaddr = page_address(bio_iter_page(bio, iter)) + bio_iter_offset(bio, iter);
/* Merging Data */
memmove(dest_page_vaddr, src_page_vaddr, bio_iter_len(bio, iter));
/* Updating destinaion address */
dest_page_vaddr += bio_iter_len(bio, iter);
}
out:
return err;
}我们做块级功能研发的人，要对内存和bio sectors操作也要熟悉，
我曾经有段时间自己写代码就被segments和sectors各种对应绕晕。
这个代码写的还是比较鲜明的，先找出bi_sector在block_size内的位置
比如
sector [01234567] [01234567] s <data> free<> page <00000000> ---><000data0>
position就是3
这时候，用page_address将[position]的数据转换成ptr
然后将data memmove到3456的<0-0>的ptr上面就可以了。
那么有一点复杂的是< data >他也可能是割裂的比如：
sector [01234567] [01234567] [01234567] s1 <da> free<s1> free<s1> s2 <ta> <ta> free<s2> page <00000000> --><000da000> --><000data0>
这里需要将多个segments的page，s1和s2的内容，分别memmove到page里。
一、 lbn without pbn "clone
prepare_bio_with_pbn(dc, bio);"
这里实现的思路，是既然发现了pbn，那么就把pbn读出来，然后把新的内容覆盖再写
这种方式就是标准的读-改-写，通常在I/O小于region_size的情况下，需要这么做。
因为需要block_size对齐，所以从pbn读一整个block_size出来。
static int fetch_whole_block(struct dedup_config *dc,
uint64_t pbn, struct page_list *pl)
{
struct dm_io_request iorq;
struct dm_io_region where;
unsigned long error_bits;
where.bdev = dc->data_dev->bdev;
where.sector = pbn;
where.count = dc->sectors_per_block;
iorq.bi_op = REQ_OP_READ;
iorq.bi_op_flags = 0;
iorq.mem.type = DM_IO_PAGE_LIST;
iorq.mem.ptr.pl = pl;
iorq.mem.offset = 0;
iorq.notify.fn = NULL;
iorq.client = dc->io_client;
return dm_io(&iorq, 1, &where, &error_bits);
}static struct bio *prepare_bio_with_pbn(struct dedup_config *dc,
struct bio *bio, uint64_t pbn)
{
int r = 0;
struct page_list *pl;
struct bio *clone = NULL;
pl = kmalloc(sizeof(*pl), GFP_NOIO);
if (!pl)
goto out;
/*
* Since target I/O size is 4KB currently, we need only one page to
* store the data. However, if the target I/O size increases, we need
* to allocate more pages and set this linked list correctly.
*/
pl->page = alloc_pages(GFP_NOIO, 0);
if (!pl->page)
goto out_allocfail;
pl->next = NULL;
r = fetch_whole_block(dc, pbn, pl);
if (r < 0)
goto out_fail;
r = merge_data(dc, pl->page, bio);
if (r < 0)
goto out_fail;
clone = create_bio(dc, bio);
if (!clone)
goto out_fail;
copy_pages(pl->page, clone);
out_fail:
free_pages((unsigned long) page_address(pl->page), 0);
out_allocfail:
kfree(pl);
out:
if (r < 0)
return ERR_PTR(r);
return clone;
}已经读出来的pl->page的pbn的内容和bio做merge，这个和上面zero的情况一下。
最后再将merge好的，数据拷贝到bio_new中，去做下一轮handle_write处理，也就是上一篇的内容。
这一篇的内容比较简单，所以没有图示，
--------------未完待续--------------
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