Linux環(huán)境下基于I2O機(jī)制的RAID控制器驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn).pdf

1、智能化輸入/輸出（I2O）規(guī)范的基本目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序體系結(jié)構(gòu)，這種體系結(jié)構(gòu)既與被控制的專門設(shè)備無(wú)關(guān)，也與具體的主機(jī)操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)。這些無(wú)關(guān)性是通過(guò)邏輯上把驅(qū)動(dòng)程序中用于管理設(shè)備的部分與驅(qū)動(dòng)程序中與特定操作系統(tǒng)相關(guān)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)部分分開(kāi)而實(shí)現(xiàn)的。本文對(duì)此進(jìn)行了深入研究，旨在在Linux環(huán)境下構(gòu)建一個(gè)完整的I2O系統(tǒng)，降低CPU的工作負(fù)載，提高系統(tǒng)輸入輸出吞吐量，同時(shí)提高設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的通用性和可移植性。 首先，本文系統(tǒng)介紹了

2、I2O機(jī)制的產(chǎn)生和發(fā)展，總結(jié)了I2O體系的優(yōu)點(diǎn)和總體構(gòu)架和工作原理；同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了RAID系統(tǒng)的基本概念和分類，并簡(jiǎn)略提到了目前Linux內(nèi)核中存在的I2O系統(tǒng)，為后續(xù)章節(jié)的詳細(xì)描述提供了理論基礎(chǔ)。 其次，本文詳細(xì)分析和總結(jié)了目前Linux最新內(nèi)核版本下的I2O體系結(jié)構(gòu)框架，從功能的角度分析和研究了I2O體系實(shí)現(xiàn)原理和幾個(gè)重要模塊的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和工作原理。隨后本文指出了現(xiàn)存I2O v1.5體系所存在的缺陷和不完善性，同時(shí)由于項(xiàng)目的需

3、要，提出了滿足I2O v2.0規(guī)范的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)構(gòu)架。該系統(tǒng)框架考慮了I2O體系的整體實(shí)現(xiàn)過(guò)程，為后續(xù)的理論研究和本文最后的進(jìn)一步完善措施提供了指導(dǎo)。 然后，本文對(duì)Linux內(nèi)核中現(xiàn)有的基于I2O v1.5規(guī)范的I2O體系架構(gòu)進(jìn)行了全面的修改和擴(kuò)展，重新定義了系統(tǒng)中重要的幾個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，重實(shí)現(xiàn)了I2O體系中的消息機(jī)制，修改和擴(kuò)展了消息幀格式和轉(zhuǎn)換函數(shù)；同時(shí)重新定義并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)IOP，對(duì)IOP的功能進(jìn)行了擴(kuò)展，使之能夠在七個(gè)狀態(tài)間成功轉(zhuǎn)