xen塊裝置體繫結構 – tapdisk2 (1)

tapdisk2

struct tap_disk {

const char                  *disk_type;
td_flag_t                    flags;
int                          private_data_size;
int (*td_open)               (td_driver_t *, const char *, td_flag_t);
int (*td_close)              (td_driver_t *);
int (*td_get_parent_id)      (td_driver_t *, td_disk_id_t *);
int (*td_validate_parent)    (td_driver_t *, td_driver_t *, td_flag_t);
void (*td_queue_read)        (td_driver_t *, td_request_t);
void (*td_queue_write)       (td_driver_t *, td_request_t);
void (*td_debug)             (td_driver_t *);

};

tap_disk 結構抽象了 tapdisk2 所有支援的 disk 類型，如 vhd, qcow, img 等等，可以從 disktypes.h 中找到所有的 disk_info_t 

typedef struct disk_info {
       int  idnum;
       char name[50];       /* e.g. "RAMDISK" */
       char handle[10];     /* xend handle, e.g. 'ram' */
       int  single_handler; /* is there a single controller for all */
                            /* instances of disk type? */
#ifdef TAPDISK
       struct tap_disk *drv;
#endif
} disk_info_t;

static disk_info_t vhd_disk = {
       DISK_TYPE_VHD,
       "virtual server image (vhd)",
       "vhd",
       0,
#ifdef TAPDISK
       &tapdisk_vhd,
#endif
};

以 vhd 為例，vhd_disk.handle = "vhd"，這個必須在 tapdisk 的配置中指定出來。vhd_disk.tapdisk_vhd 在 block-vhd.c 中有指定

struct tap_disk tapdisk_vhd = {
.disk_type          = "tapdisk_vhd",
.flags              = 0,
.private_data_size  = sizeof(struct vhd_state),
.td_open            = _vhd_open,
.td_close           = _vhd_close,
.td_queue_read      = vhd_queue_read,
.td_queue_write     = vhd_queue_write,
.td_get_parent_id   = vhd_get_parent_id,
.td_validate_parent = vhd_validate_parent,
.td_debug           = vhd_debug,
};

tapdisk2 定義了如下的 tap_disk 數組，比較常用的是 tapdisk_aio, tapdisk_vhd, 今後也許xen社區會增加對 ovf 格式image的支援

const struct tap_disk *tapdisk_disk_drivers[] = {
[DISK_TYPE_AIO]         = &tapdisk_aio,
#if 0
[DISK_TYPE_SYNC]        = &tapdisk_sync,
[DISK_TYPE_VMDK]        = &tapdisk_vmdk,
#endif
[DISK_TYPE_VHD]         = &tapdisk_vhd,
[DISK_TYPE_RAM]         = &tapdisk_ram,
[DISK_TYPE_QCOW]        = &tapdisk_qcow,
[DISK_TYPE_BLOCK_CACHE] = &tapdisk_block_cache,
[DISK_TYPE_VINDEX]      = &tapdisk_vhd_index,
[DISK_TYPE_LOG]         = &tapdisk_log,
[DISK_TYPE_REMUS]       = &tapdisk_remus,
0,
};

同時 tapdisk 還定義了不同類型的 disk_info_t，並儲存在dtypes數組中   e.g.

static disk_info_t *dtypes[] = {
       &aio_disk,
       &null_disk, /* &sync_disk, */
       &null_disk, /* &vmdk_disk, */
        &null_disk, /* &vhdsync_disk, */
       &vhd_disk,
       &ram_disk,
       &qcow_disk,
       &block_cache_disk,
       &null_disk,
       &log_disk,
       &remus_disk,
};

static disk_info_t vhd_disk = {
       DISK_TYPE_VHD,
       "virtual server image (vhd)",
       "vhd",
       0,
#ifdef TAPDISK
       &tapdisk_vhd,
#endif
};

static disk_info_t aio_disk = {
       DISK_TYPE_AIO,
       "raw image (aio)",
       "aio",
       0,
#ifdef TAPDISK
       &tapdisk_aio,
#endif 
};

tapdisk-interface 是一種介面模式的實現方式，td_xxx 這樣的函數通過傳入的 td_image_t 參數得到 td_driver_t 對應的指標，再通過 td_driver_t 來調用driver 裡相應的 td_xxx函數。

td_load： 通過 image->type 和 image->name 找到相應的 td_image_t ，取出對應的 driver 結構填入傳入的 image 指標裡

td_open： 先調用 tapdisk_driver_allocate 建立相應的driver。 其中 image->type 表示image使用的 disk_type，如 vhd, qcow 等。如果尚未 TD_DRIVER_OPEN，則調用driver->ops->td_open 去開啟 image。

td_close： 通過 image->driver， 查看 driver->refcnt， 如果refcnt 為0，則清除 TD_DRIVER_OPEN 標籤，並調用 driver->ops->td_close(driver)

td_get_parent_id：參數透傳給driver，調用driver->ops->td_get_parent_id

td_validate_parent ： 同上

td_queue_write：調用 tapdisk_image_check_td_request ，tapdisk_image_check_td_request 主要就是檢查這個 td_request_t 的合法性，比如讀寫的sectors有沒有越界，operation 號是否正確等。最後調用 driver->ops->td_queue_write 完成 IO請求。每一個 td_request_t 會有一個註冊的 callback 函數 void* cb, void* cb_data，用於IO請求失敗後的叫用作業

td_queue_read：同上