本文的目的

由于Device Mapper框架的相关文章真的太少了，就想从项目来进行学习，深入了解DM框架的底层原理。收集了GitHub上前20页，有关Device-Mapper target的repos。从简单到复杂，依次进行深入地学习与分析。

1，device-mapper

整体比较简单，基本就是最简单的device mapper壳子，dm_template遇到非零bio就原地映射，学会了一个函数和一个宏：

  1. static inline void bio_set_dev(struct bio *bio, struct block_device *bdev)
{
    bio_clear_flag(bio, BIO_REMAPPED);
    if (bio->bi_bdev != bdev)
        bio_clear_flag(bio, BIO_THROTTLED);
    bio->bi_bdev = bdev;
    bio_associate_blkg(bio);
}
<!--0-->

这个宏通常用在"\_map"函数中，mapped之后，对bi\_sector赋值时。

  2. ”_map“函数的几种返回状态：

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    DM_MAPIO_SUBMITTED: map函数将bio赋值后又分发出去，告诉DM不要再处理了。
    DM_MAPIO_REMAPPED: map函数修改了bio的内容，希望DM将bio按照新内容再分发。
    DM_MAPIO_REQUEUE: map函数将bio加入队列中等待后续处理
    DM_MAPIO_KILL: 结束一个bio? 暂时没找到说法。。

    若返回DM_MAPIO_SUBMITTED，后续DM框架就不会处理了，这样就可以更加灵活地添加/删除bio。

2，dm_invert

整体也不难，但是学到了很多。主要是通过.message方法与target进行交互，并将block进行管理，以红黑树的结构进行维护。

  1. DMINFO可以用来发出判断函数进出口，DMERR发出错误报告，例如：

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    DMINFO("Entry: %s", __func__);
    char *emsg = "Block size is too large";
    DMERR("%s\n", emsg);
    DMINFO("Exit: %s", __func__);

  2. splinlock_t，是一种自旋锁，会忙等待，常用于短时间的轻量级加锁机制。

    详见：(4条消息) linux的自旋锁struct spinlock_t的使用_wang-bob的博客-CSDN博客

  3. 在”_map”函数中，不仅可以通过cdir来获得请求的方向，还可以用宏（blk_types.h - include/linux/blk_types.h - Linux source code (v4.9) - Bootlin）来得到请求的类型。这些宏包括：

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    enum req_op {
    	REQ_OP_READ,
    	REQ_OP_WRITE,
    	REQ_OP_DISCARD,		/* request to discard sectors */
    	REQ_OP_SECURE_ERASE,	/* request to securely erase sectors */
    	REQ_OP_WRITE_SAME,	/* write same block many times */
    	REQ_OP_FLUSH,		/* request for cache flush */
    };

    这里竟然看到了安全删除！太好了！说明有种方式能够把安全删除的请求传递到底层设备了。

  4. 一个新的map状态：DM_MAPIO_KILL。在搜索相关资料时发现一个山东大学的大佬发了10多篇有关device mapper相关工作，可以去学习学习。（(4条消息) qq_51946537的博客_CSDN博客-软件工程应用与实践,项目实训,笔记领域博主）

  5. 一个方法：void **bio_endio** (struct bio * bio) will end I/O on the whole bio.

  6. 遍历bio的所有segment，并将这些segment赋值为1。提供了一种bio_for_each_segment()函数的用法，之前看着都一直不太会用。

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    static void one_fill_bio(struct bio *bio)
    {
    	struct bio_vec bvec;
    	struct bvec_iter i;
    	unsigned long flags;

    	DMINFO("Entry: %s", __func__);

    	bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
    		char *buf;
    		buf = bvec_kmap_irq(&bvec, &flags);
    		memset(buf, 0xff, bvec.bv_len);
    		flush_dcache_page(bvec.bv_page);
    		bvec_kunmap_irq(buf, &flags);
    	}
    }

  7. 还有 linux/bio.c 中定义的zero_fill_bio()函数（https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/block/bio.c#L531），以下是其内核中的实现。 

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    void zero_fill_bio(struct bio *bio)
    {
    	struct bio_vec bv;
    	struct bvec_iter iter;

    	bio_for_each_segment(bv, bio, iter)
    		memzero_bvec(&bv);
    }
    EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);

  8. target_type的.message是什么意思？

  9. 红黑树插入元素，以及相关红黑树结构体。

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    参考的一些博客：
    1，https://blog.csdn.net/u013590407/article/details/52229330
    2，https://tanglinux.blog.csdn.net/article/details/7420689

先想清楚一个问题，再继续看这个代码。

安全删除可以依靠什么进行具体的实现。

A：其实不论ATA command还是TRIM command都只是建立一个通信协议，而底层需要做的实现方面的工作其实与发来的命令无关。