上節我們已經介紹過高速緩衝區的一些內容，為了解決記憶體磁碟的資料互動效率問題，作業系統引入了高速緩衝塊，其儲存介質是記憶體，大小和磁碟盤塊一樣為1k。
首先我們來看下高速緩衝區在記憶體中的位置
然後我們來看下在呼叫buffer_init初始化後這段黃色記憶體的樣子（其中緩衝區低端就是上面的end，緩衝區高階就是上面的4m位置，0.11是2m）
下面我們就對著這幅圖來解讀buffer_init函式
void buffer_init(void)
h--;
free_list = start_buffer;
free_list->b_prev_free = h;
h->b_next_free = free_list;
for (i=0;i
for迴圈之前的**：首先將指向緩衝塊頭部的h指標指向核心**尾部end，然後將高速緩衝塊指標b指向高速緩衝末端
（0.11是2m，這邊圖裡面是4m），當高速緩衝塊的起始位址大於緩衝塊頭部的結束位址（兩個塊沒有交集），說明可以形成一對對映（上圖乙個粉紅色塊和乙個淡綠色塊為一對對映），第一對對映就是上圖中最高最長的那條線，高速緩衝塊頭部陣列元素相互之間形成雙向鍊錶（上圖粉紅色的部分），最後free_list指向高速緩衝塊頭部陣列的第乙個元素，並使雙向鍊錶變成迴圈雙向鍊錶。
①為什麼要使用頭部和資料區分開的結構設計呢？把緩衝區頭部和緩衝資料區合併在一起不好嗎？我覺得linus是出於程式設計方便和執行效率考慮的（我在意淫作者的中心思想~），如果合併到一起，不僅沒法使用h+1這種操作了，而每次都要判斷下乙個緩衝結構頭部是不是在640k-1m之間，判斷是否相等比判斷大小速度是差很多的，而且原本1m-2m之間正好是整數倍個緩衝塊資料區，如果和頭部合併，那就不是整數倍，不僅前半段會有記憶體浪費，後半段也有浪費（上圖綠色部分），所以這種劃分是最節省記憶體的辦法，而且管理資訊放在一起，也比較好管理
②粉紅色塊已經是陣列了，為什麼還要用迴圈雙向鍊錶弄起來？注意這是初始化的情況，當從磁碟讀入緩衝塊後，就會出現一部分使用，一部分未使用狀態的緩衝塊，為了能快速索引到能使用的空閒塊，所以需要對這些塊進行排序，將占用態的放到佇列末尾，但是陣列實現這個操作效率太慢，而使用迴圈雙向鍊錶的話就簡單多了。為什麼不像i節點一樣用位圖？我覺得是由於能對映多少對高速緩衝結構一開始並不知道，無法預先設定好位圖大小，所以這邊沒法用點陣圖來指明空閒塊情況，不過個人覺得還是可以設定乙個大點的點陣圖，然後在初始化的時候計算對映對的個數並儲存起來。
for迴圈實現的是高速緩衝塊頭部指標陣列hash_table的初始化，它儲存的是占用態的高速緩衝塊頭部，它的作用需要結合高速緩衝塊的使用來理解，請看下文~
①我們先看下buffer_init完成之後記憶體中的資料結構（上面的就是hash_table，它是指向緩衝塊頭部的指標陣列，目前都是懸空的；下面就是緩衝塊頭部陣列/雙向鍊錶，其中上面的雙向指標是配合hash_table使用的，用於處理hash值相同的情況，下面的就是用於形成自身迴圈雙向鍊錶結構的指標，高速緩衝塊頭部結構我們已經在初始化 的while迴圈裡面看過了，紫色的表示當前free_list指向的頭部結構）
這邊我簡要說下獲取高速緩衝塊的getblk函式流程，就是找到乙個分紅色結點，然後將其從hash_table的雙向鍊錶和頭部陣列的迴圈雙向鍊錶中取下來，然後在完成設定後，將已變為藍色占用態的頭部放回兩個鍊錶的過程，詳細流程圖見下面的殘卷三，這邊將**其中最重要的兩個步驟remove_from_queues和insert_into_queues
②為裝置號為dev盤塊號為block的磁碟盤塊獲取乙個高速緩衝塊過程，這裡假設hash(dev,block)==0
這是執行remove_from_queues後高速緩衝結構的樣子，注意紫色已經移到下乙個頭部（free_list），陣列的第乙個元素已經變成了占用態
這是執行
insert_into_queues後高速緩衝結構的樣子，我們會發現頭部陣列的第乙個元素已經被放回迴圈雙向佇列中了，不過現在它不再是鏈首而是鏈尾了；我們發現hash_table[0]的指標已經指向了占用態頭部（不過我覺得這部分原始碼好像有問題，最後不應該要先判斷下next指標指向不為空才能使用其指向的結構的prev指標嗎？）
②為裝置號為dev2盤塊號為block2的磁碟盤塊獲取乙個高速緩衝塊過程，這裡假設
hash(dev2,block2)==0，這邊主要是為了演示高速緩衝塊頭部的上面的雙向鍊錶指標的作用，所以故意設定本次的hash值還是0
這是執行
remove_from_queues後高速緩衝結構的樣子，和上面一樣，就不多做解釋了
這是執行
insert_into_queues後高速緩衝結構的樣子，有木有看到頭部結構上面的雙向指標的變化，他們自己形成了乙個雙向鍊錶，而hash_table[0]則指向鏈首了，之所以這邊要用雙鏈而不是單鏈，主要是高速緩衝塊釋放的順序不同，所以要能支援任意位置的節點的刪除操作，而雙向鍊錶最擅長處理刪除操作了。
對比起複雜的空閒緩衝塊申請操作，緩衝塊釋放操作就簡單多了，直接減少緩衝塊的引用計數就可以了。那這些鍊錶結構誰來清理？很簡單，下次申請到此高速緩衝塊的程序負責清理工作，而且如果緩衝塊是髒的，還得負責寫回磁碟，現在知道我們申請的時候為什麼要先解除安裝下來節點，然後再放回鍊錶裡面吧？所以只有第一次用的才是爽的，後面的程序想用都要先幫前面的程序擦乾淨屁股~
這部分c**用流程**釋起來比較清楚（個人覺得難理解的地方也加了評注），
最後我們再看下記憶體磁碟資料互動的函式之間的層次關係為：
<1>read()，write()
<2>block_read()，block_write()，file_read()，file_write()，read_pipe()，write()
<3>bread()或 breada()
<4>getblk()
<5>ll_rw_block()
linux核心學習筆記
核心的配置 a.make s3c2410 deconfig b.make menuconfig 圖形化配置 c.使用廠家給出的配置 生成.config 編譯生成核心，使用如下命令 make vmlinux make uimage 帶頭部 真正核心 1 config 建立生成autoconf.h 供源...
Linux核心學習筆記
2.2 核心原始碼樹 arch 特定體系結構的原始碼 block crypto api crypto 核心原始碼文件 drivers 裝置驅動程式 firmware fs vfs和各種檔案系統 include 核心標頭檔案 init 核心引導和初始化 ipc 程序間通訊 kernel 像排程程式這樣...
Linux核心學習筆記 核心同步
linux核心中執行的程式，時刻都要防止併發引起的競態。這將會導致資料結構被破壞，嚴重的時候會引起核心崩潰。所以核心同步技術對核心開發的驅動程式來說非常重要。不懂核心同步技術的人，是寫不出安全健壯的核心驅動程式來的。在學習核心同步技術之前需要掌握一下幾個概念。1 並行，併發與競態 在smp執行的li...