[发明专利]一种磁盘设备驱动方法、系统、装置及可读存储介质

说明书

本申请公开了一种磁盘设备驱动方法，由于CPU性能的提升，高端设备中的CPU资源已经不再紧缺，重点放在了如何更高效率的利用这些CPU资源来降低处理时间和延时，因此可直接绕过传统磁盘设备驱动方法想要降低占用的CPU资源所引入的request结构和块设备子系统，直接使用BIO处理函数处理文件系统以BIO结构封装的I/O请求，以增大空间复杂度的方式降低时间复杂度，得以拥有更低的处理时间和I/O处理延时。本申请还同时公开了一种磁盘设备驱动系统、装置及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及设备驱动技术领域，特别涉及一种磁盘设备驱动方法、系统、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

传统的Linux磁盘设备驱动方法是基于request(Linux系统中定义的用于向块设备驱动层提交I/O请求的数据结构)实现的。即位于文件系统下层的块设备子系统首先以request结构封装文件系统以BIO结构(Linux系统内核定义的一种用于文件系统层向块设备层提交I/O请求的数据结构，描述了I/O请求的方向、内存中的数据缓冲区、数据长度以及块设备的逻辑起始地址)下发的I/O请求，接着将封装好的I/O请求提交到对应磁盘设备(disk)的块设备(block device)请求队列(request_queue)中，之后每个请求队列的调度算法会调用对应磁盘设备驱动程序的request请求处理函数进行处理，最后再通过磁盘端口将目标操作下发至对应的磁盘(如图1所示)。

这种磁盘设备驱动方法最初基于低性能的数据处理设备开发，为使其能够以较少的CPU资源完成目标操作，因为块设备子系统可以在提交请求给对应块设备的请求队列时，对请求队列中排列的各以request结构封装的I/O请求进行排序、合并等操作，得以显著减少对应磁盘设备在处理I/O请求时的寻道操作数，从而提高磁盘设备的I/O吞吐率。

由于沿摩尔定律发展的芯片制造工艺水平，处理器的性能较之前提出的方案而言已有显著提升，相比于通过request结构和块设备子系统的合并和排序操作在减少占用CPU性能方面做出的努力，其所增加的CPU处理时间和对应加大的I/O处理延时则在当今显得更重要，传统磁盘设备驱动方法已经落伍。

因此，如何克服传统磁盘设备驱动方法存在的各项技术缺陷，提供一种CPU处理时间更短、I/O处理延时更低的磁盘设备驱动方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种磁盘设备驱动方法，由于CPU性能的提升，高端设备中的CPU资源已经不再紧缺，重点放在了如何更高效率的利用这些CPU资源来降低处理时间和延时，因此可直接绕过传统磁盘设备驱动方法想要降低占用的CPU资源所引入的request结构和块设备子系统，直接使用BIO处理函数处理文件系统以BIO结构封装的I/O请求，以增大空间复杂度的方式降低时间复杂度，得以拥有更低的处理时间和I/O处理延时。

本申请的另一目的在于提供了一种磁盘设备驱动系统、装置及计算机可读存储介质。

为实现上述目的，本申请提供一种磁盘设备驱动方法，该方法包括：

接收文件系统以BIO结构下发的I/O请求；

调用BIO请求处理函数处理所述I/O请求，得到目标操作和目标路径；

通过所述目标路径将所述目标操作下发至对应的磁盘。

可选的，该磁盘设备驱动方法还包括：

将同一磁盘具有的不同路径分别以不同的路径名进行命名，并根据各所述路径名与对应磁盘端口间的对应管理建立对照表；

对应的，得到目标操作和目标路径，具体为：

得到所述目标操作和所述目标路径的路径名；

对应的，通过所述目标路径将所述目标操作下发至对应的磁盘，具体为：