Alles BIO
Zur Spezifikation der Blöcke im Hauptspeicher werden daher mit jedem Request eine oder mehrere so genannte BIO-Strukturen (Block I/O) verknüpft, siehe Abbildungen 2 und 3. Jede BIO-Struktur besitzt ein Feld von Zeigern auf Speicherseiten namens »bio_vec«. Liegen die Speicherseiten aber im Userspace oder im High-Memory-Bereich, sind sie nicht direkt adressierbar. Eine Adressierung über die Page ermöglicht in diesen Fällen aber einen Transfer per DMA.
Da bei einem virtuellen Gerät die Optimierung einzelner Requests unnötig ist, kann man die systemeigene Make-Request-Funktion »make_request()« durch eine eigene Funktion ersetzen. Sie wickelt den Datentransfer direkt ab und macht eine (normale) Request-Funktion unnötig. Damit entfällt auch das Iterieren über die einzelnen Requests: Die ersetzte Make-Request-Funktion bekommt die Aufträge - sobald sie anfallen - in einem BIO-Block übergeben.
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Abbildung 3: Die BIO-Datenstruktur enthält Felder von Zeigern »bio_vec«, die letztlich auf Seiten im Hauptspeicher verweisen.
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Ran an die Tastatur
So viel zur Theorie, jetzt zur Praxis. Wenn der Kern eines Blockgerätetreibers nur aus dem Transfer von Blöcken besteht, kann es nicht so schwer sein, einen Treiber für eine virtuelle Festplatte (RAM-Disk) zu schreiben.
Der Speicher der virtuellen Disk soll gleich beim Laden des Treibers reserviert werden. Die Funktion »kmalloc()« eignet sich dafür nicht, weil sie nur maximal 64 KByte zusammenhängenden Speicher reserviert. Stattdessen kommt »vmalloc()« zum Einsatz, das hier 8 MByte alloziert, was für die RAM-Disk genügt. Die spätere Freigabe des Speichers erfolgt mit »vfree()«.
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