linux下数据同步、回写机制分析

时间：2023-02-09 03:50:22

一、前言
在linux2.6.32之前，linux下数据同步是基于pdflush线程机制来实现的，在linux2.6.32以上的版本，内核彻底删掉了pdflush机制，改为了基于per-bdi线程来实现数据同步，与pdflush线程相比，在per-bdi线程机制中，每个后备存储器拥有自己唯一的回写线程，数据同步时需要更少的线程、也不会有多个pdflush对同一个后备存储器进行回写的竞态问题，回写的效率更高。

二、初始化默认的后备存储器default_backing_dev_info

static int __init default_bdi_init(void)

{

    int err;

    /*创建同步每个后备存储器的超级块的线程*/

    sync_supers_tsk = kthread_run(bdi_sync_supers, NULL, "sync_supers");

    BUG_ON(IS_ERR(sync_supers_tsk));

  /*初始化一个定时器，该定时器控制同步超级块的周期，每隔dirty_writeback_interval去唤醒一次sync_supers_tsk，从而同步超级块。

    dirty_writeback_interval可以通过修改/proc/sys/vm/下的dirty_writeback_centisecs来修改，默认值是500，单位是10ms

    定时器函数sync_supers_timer_fn用于唤醒同步超级块的线程sync_supers_tsk，并且更新定时器的到期时间，具体实现如下*/

    setup_timer(&sync_supers_timer, sync_supers_timer_fn, 0);

    /*用于更新定时器的到期时间，详见下面代码。*/

    bdi_arm_supers_timer();

    /*初始化default_backing_dev_info的成员变量，初始化相关的链表，相关的变量赋初值等操作，请读者自行阅读。*/

    err = bdi_init(&default_backing_dev_info);

    if (!err)

      /*调用bdi_register注册默认的后备存储器default_backing_dev_info到bdi_list链表，并创建默认的backing_dev_info管理线程，

        用于管理其他的后备存储器的数据同步线程的创建和销毁，所有的后备存储器在初始化时都会调用bdi_register注册到bdi_list链表中。

        bdi_register详见下文分析。*/

        bdi_register(&default_backing_dev_info, NULL, "default");

    /*初始化空的后备存储器，可以忽略。*/

    err = bdi_init(&noop_backing_dev_info);

    return err;

}
void bdi_arm_supers_timer(void)

{

    unsigned long next;

    if (!dirty_writeback_interval)

        return;

    next = msecs_to_jiffies(dirty_writeback_interval * 10) + jiffies;

    mod_timer(&sync_supers_timer, round_jiffies_up(next));

}
static void sync_supers_timer_fn(unsigned long unused)

{

    wake_up_process(sync_supers_tsk);

    bdi_arm_supers_timer();

}

bdi_arm_supers_timer函数重设定时器

void bdi_arm_supers_timer(void)

{

    unsigned long next;

    if (!dirty_writeback_interval)

        return;

    next = msecs_to_jiffies(dirty_writeback_interval * 10) + jiffies;

    mod_timer(&sync_supers_timer, round_jiffies_up(next));

}

三、bdi_register()函数分析
bdi_register函数用于注册后备存储器到全局链表bdi_list上，并且判断如果是默认的后备存储器default_backing_dev_info则创建bdi-default线程，用于管理创建或销毁所有后备存储器相关的同步回写线程。

int bdi_register(struct backing_dev_info *bdi, struct device *parent,

        const char *fmt, ...)

{

    va_list args;

    struct device *dev;

    if (bdi->dev)    /* The driver needs to use separate queues per device */

        return 0;

    va_start(args, fmt);

    dev = device_create_vargs(bdi_class, parent, MKDEV(0, 0), bdi, fmt, args);

    va_end(args);

    if (IS_ERR(dev))

        return PTR_ERR(dev);

    bdi->dev = dev;

    /*

     * Just start the forker thread for our default backing_dev_info,

     * and add other bdi's to the list. They will get a thread created

     * on-demand when they need it.

     */

    if (bdi_cap_flush_forker(bdi)) {

        struct bdi_writeback *wb = &bdi->wb;

        wb->task = kthread_run(bdi_forker_thread, wb, "bdi-%s",

                        dev_name(dev));

        if (IS_ERR(wb->task))

            return PTR_ERR(wb->task);

    }

    bdi_debug_register(bdi, dev_name(dev));

    set_bit(BDI_registered, &bdi->state);

    spin_lock_bh(&bdi_lock);

    list_add_tail_rcu(&bdi->bdi_list, &bdi_list);

    spin_unlock_bh(&bdi_lock);

    trace_writeback_bdi_register(bdi);

    return 0;

}

from：http://sunjiangang.blog.chinaunix.net/uid-9543173-id-3568434.html

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