eMMC读写的数据流图-阿里云开发者社区

eMMC读写的数据流图

2023-02-10 577

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简介： eMMC读写的数据流图

前言

之前在《深入浅出MMC子系统》介绍了MMC子系统，从中可以窥探出eMMC读写的全流程，对于其中的数据流，了解它也非常重要。将其中的数据流抽出来分析，深入理解里面每一层使用的数据结构，会让我们对MMC的理解更为深刻。

存储基本知识

先了解一些存储的基本概念，以我的开发板为例，存储介质为容量8G的eMMC。系统里输入fdisk -l可查看磁盘信息，红框的为8G eMMC的信息。

有两个用户分区，分别为p1和p2。

对于p1分区，起始逻辑块为20480，终止逻辑块为282623。一共有262144（282623 - 20480 + 1）个逻辑块。一般eMMC每个块大小为512或1024字节，这里我的是512字节。所以p1分区大小为262144 * 512 = 134217728字节。134217728/1024/1024=128M。

对于磁盘来说，存储的最小单位是扇区，但是在文件系统层进行I/O操作时以是块为单位的。

int _submit_bh(int rw, struct buffer_head *bh, unsigned long bio_flags)

_submit_bh是fs/buffer.c的一个函数，第一个参数rw代表读写，对于buffer_head，用官方的话来解释。

在历史上，buffer_head被用来映射页面中的单个块，当然也作为I/O的单位通过文件系统和块层。现在，基本的I/O单元是bio, buffer_heads用于提取块映射(通过get_block_t调用)，用于跟踪页面中的状态(通过page_mapping)，以及出于向后兼容性的原因包装bio提交(例如submit_bh)。

struct buffer_head {
  unsigned long b_state; /* 缓冲区状态位图 */
  struct buffer_head *b_this_page;/* 页缓存的圆形链表 */
  struct page *b_page;    /* buffer映射到的页面 */
  sector_t b_blocknr; /* 起始块号 */
  size_t b_size; /* 映射大小 */
  char *b_data; /* 指向page里的数据 */
  struct block_device *b_bdev;
  bh_end_io_t *b_end_io; /* I/O completion */
  void *b_private; /* reserved for b_end_io */
  struct list_head b_assoc_buffers; /* associated with another mapping */
  struct address_space *b_assoc_map;  /* mapping this buffer is
               associated with */
  atomic_t b_count; /* 用户正在使用的buffer_head */};

buffer_head描述的东西大概如下图

前面提到，磁盘用扇区描述最小单元，文件系统用block描述最小单元。

bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);

这里将block乘以512转换成字节大小赋值给扇区描述，不过在前面看到我板子上的eMMC的sector大小也是512字节，但并不是所有磁盘的扇区大小都是512字节，所以这里是为了兼容，后面对磁盘进行传输时还需要再处理一步，也就是将sector再除以扇区大小单位。

bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
bio->bi_io_vec[0].bv_page = bh->b_page;
bio->bi_io_vec[0].bv_len = bh->b_size;
bio->bi_io_vec[0].bv_offset = bh_offset(bh);
bio->bi_iter.bi_size = bh->b_size;
bio->bi_private = bh;