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读取硬盘数据到内存中，是操作系统的一个基础功能。

读取硬盘需要有块斥地驱动法子，而以文献的款式来读取则还有要再上头包一层文献系统。

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把读出来的数据放到内存，就触及到内存中缓冲区的措置。

上头说的每一件事，王人是一个至极稠密的体系，咱们今天的著述一个王人不张开讲，哈哈。

咱们就讲讲，读取块斥地与内存缓冲区之间的桥梁，块斥地请求项的运行化责任。

咱们以 Linux 0.11 源码为例，发现干与内核的 main 函数后不久，有这么一滑代码。

void 葡京娱乐百家乐main(void) {     ...     blk_dev_init();     ... } 

看到这个按序的全部代码后，你可能会会心一笑，也可能一脸懵逼。

void blk_dev_init(void) {     int i;     for (i=0; i<32; i++) {         request[i].dev = -1;         request[i].next = NULL;     } } 

这也太肤浅了吧?

即是给 request 这个数组的前 32 个元素的两个变量 dev 和 next 附上值，看这俩值 -1 和 NULL 也不错省略猜出，这是莫得任何作用时的运行化值。

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咱们看下 request 结构体。

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/*  * Ok, this is an expanded form so that we can use the same  * request for paging requests when that is implemented. In  * paging, 'bh' is NULL, and 'waiting' is used to wait for  * read/write completion.  */ struct request {     int dev;        /* -1 if no request */     int cmd;        /* READ or WRITE */     int errors;     unsigned long sector;     unsigned long nr_sectors;     char * buffer;     struct task_struct * waiting;     struct buffer_head * bh;     struct request * next; }; 

扫视也附上了。

哎哟，这就有点头大了，刚刚的函数天然很短，但看到这个结构体咱们知说念了，要点在这呢。

这也侧面泄露了，学习操作系统，其实把遭受的遑急数据结构谨记心中，就还是得胜一半了。比如主内存措置结构 mem_map，知说念它的数据结构是什么样貌，其功能也基本就懂了。

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收，链接说这个 request 结构，这个结构就代表了一次读盘请求，其中：

dev 默示斥地号，-1 就默示优游。

cmd 默示敕令，其实即是 READ 照旧 WRITE，也就默示本次操作是读照旧写。

errors 默示操作时产生的空幻次数。

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sector 默示肇端扇区。

nr_sectors 默示扇区数。

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buffer 默示数据缓冲区，也即是读盘之后的数据放在内存中的什么位置。

waiting 是个 task_struct 结构，这不错默示一个程度，也就默示是哪个程度发起了这个请求。

bh 是缓冲区头指针，这个后头讲完缓冲区就懂了，因为这个 request 是需要与缓冲区挂钩的。

next 指向了下一个请求项。

这里有的变量看不懂不枢纽。

不外咱们倒是不错基于现存的要点参数臆想一下，比如读请求时，欧博线上代理cmd 即是 READ，sector 和 nr_sectors 这俩就定位了所要读取的块斥地(不错肤浅先意会为硬盘)的哪几个扇区，buffer 就定位了这些数据读完之后放在内存的什么位置。

这就够啦，思思看，这四个参数是不是就能齐全形容了一个读取硬盘的需求了?而且填塞莫得歧义，就像底下这么。

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而其他的参数，详情是为了更好地调和操作系统进行读写块斥地操作嘛，为了把多个读写块斥地请求很好地组织起来。这个组织不但要有这个数据结构中 hb 和 next 等变量的调和，还要有后头的电梯调遣算法的调和，仅此汉典，先点到为止。

总之，咱们这里就先赫然，这个 request 结构不错齐全形容一个读盘操作。然后阿谁 request 数组即是把它们王人放在沿途，况兼它们又通过 next 指针串成链表。

好，本文报告的两行代码，其实就完成了上图所示的责任汉典。

但讲到这就终了的话，好多同学可能会不太宁愿，那我就肤浅瞻望一下，后头读盘的全经过中，是奈何用到刚刚运行化的这个 request[32] 结构的。

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读操作的系统调用函数是 sys_read，源代码很长，我给简化一下，只是保留读取世俗文献的分支，即是如下的样貌。

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int sys_read(unsigned int fd,char * buf,int count) {     struct file * file = current->filp[fd];     struct m_inode * inode = file->f_inode;     // 校验 buf 区域的内存截止     verify_area(buf,count);     // 仅关防备录文献或世俗文献     return file_read(inode,file,buf,count); } 

看，入参 fd 是文献形容符，通过它不错找到一个文献的 inode，进而找到这个文献在硬盘中的位置。

另两个入参 buf 即是要复制到的内存中的位置，count 即是要复制若干个字节，很好意会。

钻到 file_read 函数里链接看。

int file_read(struct m_inode * inode, struct file * filp, char * buf, int count) {     int left,chars,nr;     struct buffer_head * bh;     left = count;     while (left) {         if (nr = bmap(inode,(filp->f_pos)/BLOCK_SIZE)) {             if (!(bh=bread(inode->i_dev,nr)))                 break;         } else             bh = NULL;         nr = filp->f_pos % BLOCK_SIZE;         chars = MIN( BLOCK_SIZE-nr , left );         filp->f_pos += chars;         left -= chars;         if (bh) {             char * p = nr + bh->b_data;             while (chars-->0)                 put_fs_byte(*(p++),buf++);             brelse(bh);         } else {             while (chars-->0)                 put_fs_byte(0,buf++);         }     }     inode->i_atime = CURRENT_TIME;     return (count-left)?(count-left):-ERROR; } 

合座看，即是一个 while 轮回，每次读入一个块的数据，直到入参所条目的大小全部读完为止。

平直看 bread 那一滑。

int file_read(struct m_inode * inode, struct file * filp, char * buf, int count) {     ...     while (left) {         ...         if (!(bh=bread(inode->i_dev,nr)))     } } 

这个函数即是去读某一个斥地的某一个数据块号的实质，张开进去看。

struct buffer_head * bread(int dev,int block) {     struct buffer_head * bh = getblk(dev,block);     if (bh->b_uptodate)         return bh;     ll_rw_block(READ,bh);     wait_on_buffer(bh);     if (bh->b_uptodate)         return bh;     brelse(bh);     return NULL; } 

其中 getblk 先肯求了一个内存中的缓冲块，然后 ll_rw_block 正经把数据读入这个缓冲块，进去链接看。

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void ll_rw_block(int rw, struct buffer_head * bh) {     ...     make_request(major,rw,bh); }  static void make_request(int major,int rw, struct buffer_head * bh) {     ... if (rw == READ)         req = request+NR_REQUEST;     else         req = request+((NR_REQUEST*2)/3); /* find an empty request */     while (--req >= request)         if (req->dev<0)             break;     ... /* fill up the request-info, and add it to the queue */     req->dev = bh->b_dev;     req->cmd = rw;     req->errors=0;     req->sector = bh->b_blocknr<<1;     req->nr_sectors = 2;     req->buffer = bh->b_data;     req->waiting = NULL;     req->bh = bh;     req->next = NULL;     add_request(major+blk_dev,req); } 

看，这里就用到了刚刚说的结构咯。

具体说来，即是该函数会往刚刚的斥地的请求项链表 request[32] 中添加一个请求项，唯有 request[32] 中有未处理的请求项存在，王人会不竭地被处理，直到斥地的请求项链表是空为止。

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具体奈何读盘，即是与硬盘 IO 端口进行交互的过程了，不错链接往里跟，直到看到一个 hd_out 函数为止，本讲不张开了。

 

具体读盘操作，后头会有详备的章节张动身擢，本讲你只需要知说念，咱们在 main 函数的 init 系列函数中，通过 blk_dev_init 为后头的块斥地探访，提前开发了一个数据结构，行动探访块斥地和内存缓冲区之间的桥梁，就不错了。