在上一小節裡講到啟動同步線程:
7824 mddev->sync_thread = md_register_thread(md_do_sync, 7825 mddev, 7826 "resync");
md_register_thread函數如下:
6697 struct md_thread *md_register_thread(void (*run) (struct mddev *), struct mddev *mddev,
6698 const char *name)
6699 {
6700 struct md_thread *thread;
6701
6702 thread = kzalloc(sizeof(struct md_thread), GFP_KERNEL);
6703 if (!thread)
6704 return NULL;
6705
6706 init_waitqueue_head(&thread->wqueue);
6707
6708 thread->run = run;
6709 thread->mddev = mddev;
6710 thread->timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6711 thread->tsk = kthread_run(md_thread, thread,
6712 "%s_%s",
6713 mdname(thread->mddev),
6714 name);
6715 if (IS_ERR(thread->tsk)) {
6716 kfree(thread);
6717 return NULL;
6718 }
6719 return thread;
6720 }
我相信所有拿過程序員證書,北大青鳥證書的哥們看這些代碼是輕而易舉,然而我沒上過這些培訓學校,也沒有拿過程序員證,實在是慚愧啊。這在很大程度上拖了廣大技術人員的後腿,於是心裡十分忐忑,特別是上海火災是臨時工所為,火車票系統出錯是程序員無證上崗所為。想想在學校時老師教育我們:難道你們四年的學習都比不上一張證書,老師四年的培養都比不上一張程序員證嗎?當時准備報名考試的我頓時就羞愧難當了。然而社會就是社會從來都沒有哪次求職說要程序員證。但最怕的還是有關部門,哪天都有可能被抓去判個無證上崗。
這個函數有兩個看點:
6706行,初始化等待隊列,在此等待隊列上休眠的線程正是md_thread,那又是誰來喚醒的呢?喚醒的函數都叫wakeup,那就find symbol看一下有沒有叫md wakeup的函數,果真有md_wakeup_thread()函數。所以下次看到這個函數的時候就知道輪到線程處理啦。
6711行,創建一個線程,先關心一下線程的名字,是md名和作用名的結合。當這裡執行完成之後,在用戶態ps一下就能看到這個線程了。除了線程名字,我們還關心這個線程做什麼?運行的是md_thread()函數,這個函數只是提供了一個線程運行模板,真正做的事情是函數傳進來的run函數。回到7824行,我們知道同步真正做事情的是md_do_sync。
於是我們就跟進md_do_sync函數:
7245 #define SYNC_MARKS 10
7246 #define SYNC_MARK_STEP (3*HZ)
7247 void md_do_sync(struct mddev *mddev)
7248 {
7249 struct mddev *mddev2;
7250 unsigned int currspeed = 0,
7251 window;
7252 sector_t max_sectors,j, io_sectors;
7253 unsigned long mark[SYNC_MARKS];
7254 sector_t mark_cnt[SYNC_MARKS];
7255 int last_mark,m;
7256 struct list_head *tmp;
7257 sector_t last_check;
7258 int skipped = 0;
7259 struct md_rdev *rdev;
7260 char *desc;
7261 struct blk_plug plug;
7262
7263 /* just incase thread restarts... */
7264 if (test_bit(MD_RECOVERY_DONE, &mddev->recovery))
7265 return;
7266 if (mddev->ro) /* never try to sync a read-only array */
7267 return;
7268
7269 if (test_bit(MD_RECOVERY_SYNC, &mddev->recovery)) {
7270 if (test_bit(MD_RECOVERY_CHECK, &mddev->recovery))
7271 desc = "data-check";
7272 else if (test_bit(MD_RECOVERY_REQUESTED, &mddev->recovery))
7273 desc = "requested-resync";
7274 else
7275 desc = "resync";
7276 } else if (test_bit(MD_RECOVERY_RESHAPE, &mddev->recovery))
7277 desc = "reshape";
7278 else
7279 desc = "recovery";
7264行,檢查同步是否完成,再次友情提醒,這裡的同步是指廣義上的同步。
7266行,只讀陣列就不要同步了。
7269行之後,設置線程打印信息。
7279-7345行,是用磁盤分區創建的陣列同步互斥用的。商業化的陣列沒有必要用磁盤分區做陣列的,所以直接跳過。
7346 j = 0;
7347 if (test_bit(MD_RECOVERY_SYNC, &mddev->recovery)) {
7348 /* resync follows the size requested by the personality,
7349 * which defaults to physical size, but can be virtual size
7350 */
7351 max_sectors = mddev->resync_max_sectors;
7352 mddev->resync_mismatches = 0;
7353 /* we don't use the checkpoint if there's a bitmap */
7354 if (test_bit(MD_RECOVERY_REQUESTED, &mddev->recovery))
7355 j = mddev->resync_min;
7356 else if (!mddev->bitmap)
7357 j = mddev->recovery_cp;
7358
7359 } else if (test_bit(MD_RECOVERY_RESHAPE, &mddev->recovery))
7360 max_sectors = mddev->resync_max_sectors;
7361 else {
7362 /* recovery follows the physical size of devices */
7363 max_sectors = mddev->dev_sectors;
7364 j = MaxSector;
7365 rcu_read_lock();
7366 rdev_for_each_rcu(rdev, mddev)
7367 if (rdev->raid_disk >= 0 &&
7368 !test_bit(Faulty, &rdev->flags) &&
7369 !test_bit(In_sync, &rdev->flags) &&
7370 rdev->recovery_offset < j)
7371 j = rdev->recovery_offset;
7372 rcu_read_unlock();
7373 }
7374
7375 printk(KERN_INFO "md: %s of RAID array %s\n", desc, mdname(mddev));
7376 printk(KERN_INFO "md: minimum _guaranteed_ speed:"
7377 " %d KB/sec/disk.\n", speed_min(mddev));
7378 printk(KERN_INFO "md: using maximum available idle IO bandwidth "
7379 "(but not more than %d KB/sec) for %s.\n",
7380 speed_max(mddev), desc);
7381
7382 is_mddev_idle(mddev, 1); /* this initializes IO event counters */
7347行,是同步。
7348行,同步默認是physical size,也可以是virtual size。如果你第一次閱讀就能明白其中的意思,那麼恭喜你是一個內核天才。如果我這一次講完你能看懂,那麼恭喜你是一個內核人才。如果看不懂也沒有多大關系,畢竟大多數人都只是想混混日子而已,只要有一顆向上努力的心,始終都有市場的。想當初我也是抱著趙炯博士的linux內核完全注釋足足看了七遍,整本書都已經被我筆記得體無完膚了,但是仍然只是一知半解。所以看不懂沒有關系,但是要把握兩點:一是要把握方法,看懂原理挑重點看,二是多動手修改幾行代碼試試,並且持之以恆。
那什麼是physical size,什麼是virtual size?物理大小就是單個磁盤用於創建陣列空間的大小,虛擬大小就是陣列大小。怎麼樣,終於相信自己是內核天才了吧!那為什麼同步要有這樣的區別呢?這就要跟陣列的特性相關了,raid5陣列是屬於前者,按磁盤從頭到尾同步,raid10陣列是屬於後者,是按照鏡像對進行同步的。
7351行,所以對於不同陣列,max_sectors代表不同的含義。
接下來是reshape和重建,跳過。
7375行,打印陣列同步信息。
7376-7380行,打印同步速度信息。同步有速度控制是為了不影響正常數據流。
7382行,初始化rdev->last_events。函數is_mddev_idle用於控制同步速度,當一小段時間內IO太多時會休眠來降低同步速度。
7384 io_sectors = 0;
7385 for (m = 0; m < SYNC_MARKS; m++) {
7386 mark[m] = jiffies;
7387 mark_cnt[m] = io_sectors;
7388 }
7389 last_mark = 0;
7390 mddev->resync_mark = mark[last_mark];
7391 mddev->resync_mark_cnt = mark_cnt[last_mark];
7392
7393 /*
7394 * Tune reconstruction:
7395 */
7396 window = 32*(PAGE_SIZE/512);
7397 printk(KERN_INFO "md: using %dk window, over a total of %lluk.\n",
7398 window/2, (unsigned long long)max_sectors/2);
7399
7400 atomic_set(&mddev->recovery_active, 0);
7401 last_check = 0;
7402
7403 if (j>2) {
7404 printk(KERN_INFO
7405 "md: resuming %s of %s from checkpoint.\n",
7406 desc, mdname(mddev));
7407 mddev->curr_resync = j;
7408 }
7409 mddev->curr_resync_completed = j;
7385-7391行,同步點記錄的初始化。這裡設置了幾個觀察點,用幾個觀察點之間下發的數據流速度來控制同步線程。
7396行,設置窗口大小,數據流大小這個窗口大小才進入觀察點。
7400行,下發但未返回請求的大小。
7403行,繼續同步的。
7409行,設置同步完成點。
7411 blk_start_plug(&plug);
7412 while (j < max_sectors) {
7413 sector_t sectors;
7414
7415 skipped = 0;
7416
7417 if (!test_bit(MD_RECOVERY_RESHAPE, &mddev->recovery) &&
7418 ((mddev->curr_resync > mddev->curr_resync_completed &&
7419 (mddev->curr_resync - mddev->curr_resync_completed)
7420 > (max_sectors >> 4)) ||
7421 (j - mddev->curr_resync_completed)*2
7422 >= mddev->resync_max - mddev->curr_resync_completed
7423 )) {
7424 /* time to update curr_resync_completed */
7425 wait_event(mddev->recovery_wait,
7426 atomic_read(&mddev->recovery_active) == 0);
7427 mddev->curr_resync_completed = j;
7428 set_bit(MD_CHANGE_CLEAN, &mddev->flags);
7429 sysfs_notify(&mddev->kobj, NULL, "sync_completed");
7430 }
7431
7432 while (j >= mddev->resync_max && !kthread_should_stop()) {
7433 /* As this condition is controlled by user-space,
7434 * we can block indefinitely, so use '_interruptible'
7435 * to avoid triggering warnings.
7436 */
7437 flush_signals(current); /* just in case */
7438 wait_event_interruptible(mddev->recovery_wait,
7439 mddev->resync_max > j
7440 || kthread_should_stop());
7441 }
7442
7443 if (kthread_should_stop())
7444 goto interrupted;
7445
7446 sectors = mddev->pers->sync_request(mddev, j, &skipped,
7447 currspeed < speed_min(mddev));
7448 if (sectors == 0) {
7449 set_bit(MD_RECOVERY_INTR, &mddev->recovery);
7450 goto out;
7451 }
7452
7453 if (!skipped) { /* actual IO requested */
7454 io_sectors += sectors;
7455 atomic_add(sectors, &mddev->recovery_active);
7456 }
7457
7458 if (test_bit(MD_RECOVERY_INTR, &mddev->recovery))
7459 break;
7460
7461 j += sectors;
7462 if (j>1) mddev->curr_resync = j;
7463 mddev->curr_mark_cnt = io_sectors;
7464 if (last_check == 0)
7465 /* this is the earliest that rebuild will be
7466 * visible in /proc/mdstat
7467 */
7468 md_new_event(mddev);
7469
7470 if (last_check + window > io_sectors || j == max_sectors)
7471 continue;
7472
7473 last_check = io_sectors;
7474 repeat:
7475 if (time_after_eq(jiffies, mark[last_mark] + SYNC_MARK_STEP )) {
7476 /* step marks */
7477 int next = (last_mark+1) % SYNC_MARKS;
7478
7479 mddev->resync_mark = mark[next];
7480 mddev->resync_mark_cnt = mark_cnt[next];
7481 mark[next] = jiffies;
7482 mark_cnt[next] = io_sectors - atomic_read(&mddev->recovery_active);
7483 last_mark = next;
7484 }
7485
7486
7487 if (kthread_should_stop())
7488 goto interrupted;
7489
7490
7491 /*
7492 * this loop exits only if either when we are slower than
7493 * the 'hard' speed limit, or the system was IO-idle for
7494 * a jiffy.
7495 * the system might be non-idle CPU-wise, but we only care
7496 * about not overloading the IO subsystem. (things like an
7497 * e2fsck being done on the RAID array should execute fast)
7498 */
7499 cond_resched();
7500
7501 currspeed = ((unsigned long)(io_sectors-mddev->resync_mark_cnt))/2
7502 /((jiffies-mddev->resync_mark)/HZ +1) +1;
7503
7504 if (currspeed > speed_min(mddev)) {
7505 if ((currspeed > speed_max(mddev)) ||
7506 !is_mddev_idle(mddev, 0)) {
7507 msleep(500);
7508 goto repeat;
7509 }
7510 }
7511 }
7512 printk(KERN_INFO "md: %s: %s done.\n",mdname(mddev), desc);
 
這個循環真是長啊,為了保持完整性還是全部放在這樣了。
7411行,這個函數背後還真有故事,不過是屬於塊層的。詳細說明可參考我的另一篇博文:http://blog.csdn.net/liumangxiong/article/details/10279089
7412行,同步點小於最大同步值。
7417行,並非reshape
7418行,當前同步點大於當前同步完成位置
7419行,已下發未返回同步大小大於十六分之一總同步大小
7421行,已下發未返回同步大小*2大於等於同步檢查點-當前同步完成點
這幾行是什麼意思呢?如果你堅持看完了前面兩行並沒有頭暈的症狀,那麼恭喜你身體狀況很好可以去玩跳傘等刺激活動。這幾行的意思是說下發的同步請求太多了,超過這些閥值,需要停下來等待請求返回,並保存新的完成同步點。
7425行,等待同步請求返回。同步請求是按順序下發的,但是底層的塊設備不一定按原順序完成,所以需要等待確認都返回。
7427行,保存新的同步完成點。
7428行,設置改變標志。
7429行,更新sysfs同步點。
7432行,由用戶指定同步最大值,可以用於數據流很大時停止同步或其他類似用途。
7443行,設置了線程停止標志
7445行,調用pers的sync_request,每種陣列具體同步操作,這個在後面講解
7448行,沒有同步
7449行,設置同步中斷標志
7453行,skipped表示bitmap認為是已同步條帶,所以直接跳過。這裡表示不能跳過
7454行,累計真實IO大小
7455行,累計下發同步IO大小
7461行,遞增當前同步點
7462行,更新mddev當前同步點
7463行,統計用
7464行,更新/proc/stat顯示
7470行,上次觀察點以來下發同步IO不足窗口大小則繼續下發同步請求
7475行,至少SYNC_MARK_STEP時間建立一個觀察點
7501行,計算這次觀察點的速度
7504行,如果小於最小速度則繼續同步
7505行,如果大於最大速度或者非idle則短暫休眠再同步
7512行,看到done很開心,表示同步完成了
拋開同步具體的數據流不管,md_do_sync就只是一個簡單的控制器用於控制同步的推進。
1)下發同步請求
2)記錄同步觀察點
3)同步速度太快則休眠
4)超過閥值,等待所有請求返回,更新同步完成點
5)轉到步驟1)繼續同步
繼續往下看,同步完成之後還有一些事情要處理,說直接點就是要保存同步結果。
7518 wait_event(mddev->recovery_wait, !atomic_read(&mddev->recovery_active));
7519
7520 /* tell personality that we are finished */
7521 mddev->pers->sync_request(mddev, max_sectors, &skipped, 1);
7522
7523 if (!test_bit(MD_RECOVERY_CHECK, &mddev->recovery) &&
7524 mddev->curr_resync > 2) {
7525 if (test_bit(MD_RECOVERY_SYNC, &mddev->recovery)) {
7526 if (test_bit(MD_RECOVERY_INTR, &mddev->recovery)) {
7527 if (mddev->curr_resync >= mddev->recovery_cp) {
7528 printk(KERN_INFO
7529 "md: checkpointing %s of %s.\n",
7530 desc, mdname(mddev));
7531 mddev->recovery_cp =
7532 mddev->curr_resync_completed;
7533 }
7534 } else
7535 mddev->recovery_cp = MaxSector;
7536 } else {
7537 if (!test_bit(MD_RECOVERY_INTR, &mddev->recovery))
7538 mddev->curr_resync = MaxSector;
7539 rcu_read_lock();
7540 rdev_for_each_rcu(rdev, mddev)
7541 if (rdev->raid_disk >= 0 &&
7542 mddev->delta_disks >= 0 &&
7543 !test_bit(Faulty, &rdev->flags) &&
7544 !test_bit(In_sync, &rdev->flags) &&
7545 rdev->recovery_offset < mddev->curr_resync)
7546 rdev->recovery_offset = mddev->curr_resync;
7547 rcu_read_unlock();
7548 }
7549 }
7550 skip:
7551 set_bit(MD_CHANGE_DEVS, &mddev->flags);
7552
7553 if (!test_bit(MD_RECOVERY_INTR, &mddev->recovery)) {
7554 /* We completed so min/max setting can be forgotten if used. */
7555 if (test_bit(MD_RECOVERY_REQUESTED, &mddev->recovery))
7556 mddev->resync_min = 0;
7557 mddev->resync_max = MaxSector;
7558 } else if (test_bit(MD_RECOVERY_REQUESTED, &mddev->recovery))
7559 mddev->resync_min = mddev->curr_resync_completed;
7560 mddev->curr_resync = 0;
7561 wake_up(&resync_wait);
7562 set_bit(MD_RECOVERY_DONE, &mddev->recovery);
7563 md_wakeup_thread(mddev->thread);
7564 return;
7518行,等待所有同步請求返回7521行,根據同步結果更新bitmap,回收資源7525行,如果同步中斷則設置recovery_cp為同步完成點,正常完成則設置為MaxSector。7551行,設置改變狀態7553-7560行,恢復同步值7561行,喚醒同磁盤分區同步等待線程7562行,設置同步完成標志7563行,喚醒主線程。如果到這裡就認為同步完成了,那就大錯特錯了。記得有一句話講,每一個階段的結束就是下一個階段的起點。看到md_wake_up我們就想到事情又有了一個新起點。在喚醒主線程之後,主線程會調用上一小節中的md_check_recovery來清理現場,最終調用到7774行的reap_sync_thread函數。對於同步來說,這個函數做了以下事情:1)回收同步線程2)更新超級塊3)更新mddev標志其實陣列的同步很簡單,下一小節講raid5同步過程sync_request函數。
出處:http://blog.csdn.net/liumangxiong