缓冲区首部结构

 

缓冲区首部结构

struct buffer_head { 
 struct buffer_head *b_next;     //用于缓冲块索引的散列链 
 unsigned long b_blocknr;       //该缓冲区在块设备上的块号 
 unsigned short b_size;     //该缓冲区数据块尺寸 
 unsigned short b_list;       //在lru_list[]中的序号,表示该缓冲区的使用状态. 
 kdev_t b_dev;     //缓冲区所属的逻辑块设备 
 atomic_t b_count;     //引用计数 
 kdev_t b_rdev;     //所属的物理块设备 
 unsigned long b_state; 
 unsigned long b_flushtime; 
 struct buffer_head *b_next_free;    // 指向下一备用缓冲块 
 struct buffer_head *b_prev_free;     //指向前一备用缓冲块 
 struct buffer_head *b_this_page;    // 指向同一页面的缓冲块,形成环形链表 
 struct buffer_head *b_reqnext;     //用于块设备驱动程序 
 struct buffer_head **b_pprev;      //用于缓冲块散列链 
 char * b_data;     //指向缓冲块的数据区 
 struct page *b_page;    // 缓冲块的数据区所在的页面 
 void (*b_end_io)(struct buffer_head *bh, int uptodate); 
  void *b_private; 
 unsigned long b_rsector; 
 wait_queue_head_t b_wait; 
 struct inode *      b_inode; 
 struct list_head     b_inode_buffers; 
}; 

#define MAX_BUF_PER_PAGE (PAGE_CACHE_SIZE / 512) 每页最多的缓冲块数

 

 

 

b_state域表示缓冲区的状态，可以是下表1中一种标志或多种标志的组合。合法的标志存放在bh_state_bits枚举中，该枚举在<linux/buffer_head.h>中定义。
表1   bh_state 标志
状态标志              意   义
BH_Uptodate        该缓冲区包含可用数据
BH_Dirty            该缓冲区是脏的（缓存中的内容比磁盘中的块内容新，
所以缓冲区内容必须被写回磁盘）
BH_Lock            该缓冲区正在被I/O操作使用，被锁定以防被并发访问
BH_Req            该缓冲区有I/O请求操作
BH_Mapped            该缓冲区是映射磁盘块的可用缓冲区
BH_New           缓冲区是通过get_block()刚刚映射的，尚且不能访问
          
BH_Async_Read        该缓冲区正通过end_buffer_async_read()被异步I/O读操作使用
BH_Async_write  该缓冲区正通过end_buffer_async_write()被异步I/O写操作使用
BH_Delay             该缓冲区尚未和磁盘块关联
BH_Boundary         该缓冲区处于连续块区的边界——下一个块不再连续
bh_state_bits列表还包含了一个特殊标志——BH_PrivateStart，该标志不是可用状态标志，使用它是为了指明可被其他代码使用的起始位。块I/O层不会使用BH_PrivateStart或更高的位。那么某个驱动程序希望通过b_state域存储信息时就可以安全地使用这些位。驱动程序可以在这些位中定义自己的状态标志，只要保证自定义的状态标志不与块I/O层的专用位发生冲突就可以了。
b_count域表示缓冲区的使用记数，可通过两个定义在文件<linux/buffer_head.h>中的内联函数对此域进行增减。

static inline void get_bh(struct buffer_head *bh)
{
      atomic_inc(&bh->b_count);
}

static inline void put_bh(struct buffer_head *bh)
{
      atomic_dec(&bh->b_count);
}
在操作缓冲区头之前，应该先使用get_bh()函数增加缓冲区头的引用计数，确保该缓冲区头不会再被分配出去；当完成对缓冲区头的操作之后，还必须使用put_bh()函数减少引用计数。

与缓冲区对应的磁盘物理块由b_blocknr域索引，该值是b_bdev域指明的块设备中的逻辑块号。
与缓冲区对应的内存物理页由b_page域表示，另外，b_data域直接指向相应的块（它位于b_page域所指明的页面中的某个位置上），块的大小由b_size域表示，所以块在内存中的起始位置在b_data处，结束位置在(b_data + b_size)处。

缓冲区头的目的在于描述磁盘块和物理内存缓冲区（在特定页面上的字节序列）之间的映射关系。这个结构体在内核中只扮演一个描述符的角色，说明从缓冲区到块的映射关系。

 

附加：