cephfs kernel client針對打開文件的操做

針對打開文件的操做主要體如今struct file_operations數據結構中。在cephfs kernel client中具體實現以下：

const struct file_operations ceph_file_fops = {

    .open = ceph_open,

    .release = ceph_release,

    .llseek = ceph_llseek,

    .read_iter = ceph_read_iter,

    .write_iter = ceph_write_iter,

    .mmap = ceph_mmap,

    .fsync = ceph_fsync,

    .lock = ceph_lock,

    .flock = ceph_flock,

    .splice_read = generic_file_splice_read,

    .splice_write = iter_file_splice_write,

    .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,

    .compat_ioctl    = ceph_ioctl,

    .fallocate    = ceph_fallocate,

};

 

ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)    該函數在打開文件時被調用

|__調用prepare_open_request()函數來建立ceph_mds_request請求

|__調用ceph_mdsc_do_request()函數將ceph_mds_request請求同步的發送給mds進程

|__調用ceph_init_file()函數建立ceph_file_info數據結構且將該數據結構放入到file->private_data中

 

ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)    該函數在關閉文件時被調用

|__調用ceph_put_fmode()函數減小打開文件的引用次數，若引用次數爲0，則從本地cache中刪除該文件

 

ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)

|__若whence是SEEK_END|SEEK_DATA|SEEK_HOLE

  |__調用ceph_do_getattr()函數從mds集羣中獲取指定inode的attrs屬性

|__調用i_size_read()函數獲得當前inode的實際大小

|__根據whence的值調整offset的值

|__調用vfs_setpos()函數設置文件的當前位置爲offset

 

ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)    該函數在讀取文件內容的時候被調用

|__調用ceph_get_caps()函數獲得caps

|__對於同步讀數據操做來講

  |__若iocb->ki_flags&IOCB_DIRECT

    |__調用ceph_direct_read_write()函數從osds集羣中讀取數據

  |__若!iocb->ki_flags&IOCB_DIRECT

    |__調用ceph_sync_read()函數從osds集羣中讀取數據

|__對於非同步讀取數據操做來講

  |__調用generic_file_read_iter()函數實現異步數據的讀取操做

 

ceph_write_iter(structd kiocb *iocb, struct iov_iter *from)    執行寫操做時調用該函數執行

|__調用 generic_write_check()函數在實際寫以前進行必要的檢查

|__調用ceph_get_caps()獲得寫權限

|__對於同步寫操做

    |__對於iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT

        |__調用ceph_direct_read_write()函數向osds集羣中寫入數據

    |__對於! iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT

        |__調用ceph_sync_write()函數向osds集羣中紅寫入數據

|__對於非同步寫操做

    |__調用generic_perform_write()函數執行寫操做

 

ceph_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)        將文件內容影射到內存的操做時調用該函數執行

|__設置vma的vm_ops=ceph_vmops

 

ceph_fsync(struct file *file, loff_t start , loff_t end, int datasync)

|__調用ceph_sync_write_wait()函數等待inode上全部未完成的osd請求執行完畢

|__調用try_flush_caps()函數將全部dirty的caps刷回到mds

|__調用unsafe_request_wait()函數等待inode上全部針對mds請求執行完畢

 

ceph_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)            當用戶態程序執行fcntl lock時調用該函數執行

|__調用ceph_lock_message()函數建立文件鎖命令請求後，將該請求發送給mds集羣

 

ceph_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)

|__調用ceph_lock_message()函數建立文件鎖命令請求後，將該請求發送給mds集羣

 

ceph_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)

|__根據cmd的值作不一樣的處理

    |__cmd==CEPH_IOC_GET_LAYOUT

        |__ceph_ioctl_get_layout()

            |__ceph_do_getattr(CEPH_STAT_CAP_LAYOUT)從mds集羣中讀取file對應的inode的layout信息到ceph_inode_info的i_layout中

            |__將i_layout信息寫入到struct ceph_ioctl_layout數據結構中且經過copy_to_user()函數將數據返回給用戶態

    |__cmd==CEPH_IOC_SET_LAYOUT

        |__ceph_ioctl_set_layout()

            |__調用copy_from_user()函數將新的layout信息從用戶態複製到內核態

            |__調用ceph_do_getattr()函數從mds集羣中讀取當前的layout信息

            |__調用__validate_layout()函數檢查新設置的layout是否有效

            |__調用ceph_mdsc_create_request()函數建立request請求

            |__調用ceph_mdsc_do_request()函數同步的發送request請求到mds集羣

    |__cmd==CEPH_IOC_SET_LAYOUT_POLICY

        |__ceph_ioctl_set_layout_policy()

            |__調用copy_from_user()函數將新的layout信息從用戶態複製到內核態

            |__調用__validate_layout()函數檢查新設置的layout是否有效

            |__調用ceph_mdsc_create_request()函數建立request請求

            |__調用ceph_mdsc_do_request()函數同步的發送request請求到mds集羣

    |__cmd==CEPH_IOC_GET_DATALOC                計算data所在的ceph集羣中的位置信息

        |__ceph_ioctl_get_dataloc()

            |__調用copy_from_user()函數將ceph_ioctl_dataloc信息複製到內核態

            |__調用ceph_calc_file_object_mapping()函數計算ceph_ioctl_dataloc信息中指定文件所在的oid等信息

            |__調用ceph_object_locator_to_pg()函數計算出oid所在的pg信息

            |__調用ceph_pg_to_acting_primary()函數計算出pg所在的主osd信息

            |__調用copy_to_user()函數將計算出來的信息發送回給用戶態

    |__cmd==CEPH_IOC_LAZYIO                        設置LAZYIO標識

        |__ceph_ioctl_lazyio()

            |__ 判斷struct ceph_file_info中的fmode是否未設置CEPH_FILE_MODE_LAZY

                |__設置struct ceph_file_info中的fmode擁有CEPH_FILE_MODE_LAZY標識

                |__更新ceph_inode_info中的i_nr_by_mode數組

                |__調用ceph_check_caps()函數更新caps

    |__cmd==CEPH_IOC_SYNCIO

        |__ceph_ioctl_syncio()

            |__設置struct ceph_file_info結構中的flags的CEPH_F_SYNC位

 

ceph_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t length)

|__若mode==FALLOC_FL_PUNCH_HOLE

    |__調用ceph_zero_object()函數在文件的指定offset開始到offset+length結束的地方設置文件內容爲0

|__若offset+length>size

    |__調用ceph_inode_set_size()將文件的大小設置爲offset+length

    |__調用ceph_check_caps()函數校驗文件caps的認證是否有效

 

針對文件映射到內存的相關操做主要體如今struct vm_operations_struct數據結構中，具體內容以下：

static const struct vm_operations_struct ceph_vmops = {

        .fault          = ceph_filemap_fault,

        .page_mkwrite   = ceph_page_mkwrite,

};

 

ceph_filemap_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)    該函數在讀取內存中的數據時發生內存缺頁的時候被調用

|__調用find_or_create_page()函數從物理內存中獲取到物理內存頁

|__調用__ceph_do_getattr(CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA)函數從mds集羣中讀取到數據

|__調用flush_dcache_page()函數將讀取到的數據寫入到物理內存頁

|__調用SetPageUptodate()函數設置該物理內存頁已經被更新

|__設置vmf->page=page，即：將物理內存頁添加到虛擬內存中

 

ceph_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)    當頁面從readonly狀態變遷到writeable狀態時該函數被調用

|__調用ceph_update_writeable_page()函數來設置vmf->page頁爲writeable 

|__調用set_page_diry()函數設置該物理內存頁爲dirty的