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block layer

The block I/O layer, part 4 - The multi-queue interface The block I/O layer, part 4 - The multi-queue interface
2022. 11. 19. ◈ 출처: http://ari-ava.blogspot.com/2014/07/opw-linux-block-io-layer-part-4-multi.html So, a couple of weeks ago I performed some first tests on the prototype driver using a simulated device created with the null_blk device driver. Such tests, and the following profiling, highlighted some locking issues due to contention on an internal lock kept by the frontend driver; more in detail, such a lock ..
The block I/O layer, part 3 - The make request interface The block I/O layer, part 3 - The make request interface
2022. 11. 19. ◈ 출처: http://ari-ava.blogspot.com/2014/07/opw-linux-block-io-layer-part-3-make.html During the past weeks, I have been learning about profiling an operating system running in a virtual machine, since I have been needing to examine the driver I am working on to locate bottlenecks and work out lock contention issues. My OPW mentor has suggested that I get to grips with some popular profiling tools..
The block I/O layer, part 2 - The request interface The block I/O layer, part 2 - The request interface
2022. 11. 19. ◈ 출처: http://ari-ava.blogspot.com/2014/06/opw-linux-block-io-layer-part-2-request.html Following the many directives and suggestions given by my OPW mentor, I have been implementing the tiniest and simplest block I/O driver, whose multi-queue implementation just fills I/O request structures with available information about the CPU core the process has been issuing I/O from; this is proving very ..
The block I/O layer, part 1 - Base concepts The block I/O layer, part 1 - Base concepts
2022. 11. 19. ◈ 출처: http://ari-ava.blogspot.com/2014/06/opw-linux-block-io-layer-part-1-base.html So, during the last few weeks I have been studying and tracing the block I/O layer of the Linux kernel, with the aim of getting a clearer view of how it works. A fellow student from the University of Modena and Reggio Emilia thought I might write a blog post on that. My very patient OPW mentor approved the topic ..
[Linux] 블록 장치 I/O 동작 방식 (4) in Linux 3.1-rc4 [Linux] 블록 장치 I/O 동작 방식 (4) in Linux 3.1-rc4
2012. 2. 4. *출처: http://studyfoss.egloos.com/5585801 지금까지 상위 (filesystem) 계층에서 요청된 I/O 연산이 bio를 거쳐 request로 만들어지는 과정을 살펴보았다. 이제 이렇게 생성된 request가 I/O 스케줄러 단에서 처리되는 방식을 알아볼 것이다. 앞서 살펴보았듯이 생성된 request는 대부분 (per-task) plugging 기능이 적용된 상태일 것이므로 (직접적인 read/write의 경우는 물론 read-ahead, writeback의 경우도 이에 해당한다) I/O 스케줄러에게 전달되기에 앞서 plugged list에 잠시 보관된다. plugging 기능을 사용하려면 해당 함수의 스택에 blk_plug 구조체를 할당하고 먼저 blk_start_plug..
[Linux] 블록 장치 I/O 동작 방식 (3) in Linux 3.1-rc4
2012. 2. 4. *출처: http://studyfoss.egloos.com/5583458 앞서 글에서 살펴보았듯이 bio를 통해 전달된 I/O 연산 요청은 각 블록 장치 드라이버에서 제공하는 make_request_fn 콜백을 통해 처리되는데 일반적인 디스크 장치의 경우 __make_request() 함수가 request를 할당하고 buffer bouncing, plugging, merging 등의 공통적인 작업을 처리한 후 이를 (elevator라고도 부르는) I/O 스케줄러에게 넘겨주게 된다. 여기서는 이 __make_request() 함수에 대해서 알아보기로 할 것이다. 가장 먼저 blk_queue_bounce() 함수를 통해 디스크 장치의 특성에 따라 페이지를 더 할당하는데 오래된 ISA 방식의 디스크인 경우 디..
[Linux] 블록 장치 I/O 동작 방식 (2) in Linux 3.1-rc4
2012. 2. 4. *출처: http://studyfoss.egloos.com/5576850 앞서 블록 I/O 연산의 기본 자료 구조인 bio 구조체에 대해 살펴보았다. 이번에는 submit_bio() 함수를 통해 bio가 전달되는 과정을 들여다보기로 하자. submit_bio() 함수는 주어진 I/O 연산의 종류를 bio 구조체에 저장한 뒤 generic_make_request() 함수를 호출하는데 이를 살펴보기 전에 I/O 연산의 종류에 대해서 먼저 간단히 알아볼 것이다. 가장 기초적인 연산은 당연히 READ와 WRITE이며 READ는 디스크의 데이터를 메모리로 읽어오는 동작을 뜻하고 WRITE는 그 반대이다. READ의 경우 CPU 입장에서 보면 필요로하는 데이터를 아직 갖지 못한 상태이므로 I/O 연산이 종료되어야 ..
[Linux] 블록 장치 I/O 동작 방식 (1) in Linux 3.1-rc4 [Linux] 블록 장치 I/O 동작 방식 (1) in Linux 3.1-rc4
2012. 2. 4. *출처: http://studyfoss.egloos.com/5575220 블록 장치는 개별 바이트 단위가 아닌 일정 크기(block) 단위로 접근하는 장치를 말하는 것으로 간단히 말하면 하드 디스크와 같은 대용량 저장 장치를 말한다. 전통적으로 이러한 블록 장치는 다른 (문자) 장치처럼 직접 다루는 대신 파일 시스템이라고 하는 추상화 계층을 통해 간접적으로 접근하게 되며 따라서 프로그래머는 해당 저장 장치가 어떠한 종류의 장치인지와는 무관하게 (또한 VFS에 의해 어떠한 파일 시스템인지와도 무관하게) 일관된 방식으로 (즉, 파일 및 디렉터리의 형태로) 이용하게 된다. 이번에는 이러한 추상화 계층 아래에서 커널이 실제로 블록 장치를 다루기 위해 어떠한 작업들을 수행하는지 알아보기로 한다. 블록 장치, 즉 ..

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