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块设备

块设备

Fuchsia 块设备驱动程序,跟其他系统一样,通过 IPC 访问用户空间服务来实现。使用块设备的程序将拥有这些底层驱动程序的一个或多个句柄(handle)。与 filesystem client 类似,客户端可以通过在RPC消息向服务器发送"read"或"write"的请求, 程序可以作为块设备的 clients,也可以将 RPC 消息发送到“设备主机”(Zircon 中称为“devhost”)。然后,devhost 进程将这些请求转换为驱动程序理解的 "I/O事务", 实际上他们被传输到特定的块设备驱动程序,最终传输到真实的硬件。

特定的块设备驱动程序(USB, AHCI / SATA, Ramdisk, GPT等) 实现了 ZX_PROTOCOL_BLOCK_CORE
prototol
,它允许客户端进行队列事务和块设备查询。

Fast块 I/O

块设备驱动程序通常承担大部分内存,用一部分内存向特定设备发送"read into"或者"write from"队列请求。由于将大小有限的消息从RPC协议传输到"I/O事务"中,访问块设备常常需要重复复制大型缓冲区。

为了避免这种性能瓶颈,块设备驱动程序实现了另一种传输读写的机制:一种快速的、基于FIFO协议的共享VMO。 Filesystems(或任何其他客户机与块设备交互) 可以从块设备获取FIFO,注册“事务缓冲区”,并用句柄(handle)从VMOs传递到块设备。该协议的客户端可以在FIFO上发送快速,轻量级的控制消息,而不是使用大缓冲区发送"read into"或"write from"消息,这表明块设备驱动程序应该直接作用于已经注册的 VMO。例如,在写入文件时,不是直接在 IPC 原语上传递字节,而是将它们复制到块设备内存中的新位置,Filesystem (将文件表示为VMO)可以简单地发送一个 small FIFO 消息指示"从VMO Y的偏移X直接写入N字节到磁盘上的Z偏移"。 当与"mmap"内存映射工具结合使用时,它在访问文件时提供了从client直接到磁盘(或在其他方向)的"zero-copy"路径。

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