/** linux/fs/buffer.c** (C) 1991 Linus Torvalds*//** 'buffer.c' implements the buffer-cache functions. Race-conditions have* been avoided by NEVER letting a interrupt change a buffer (except for the* data, of course), but instead letting the caller do it. NOTE! As interrupts* can wake up a caller, some cli-sti sequences are needed to check for* sleep-on-calls. These should be extremely quick, though (I hope).*//** 'buffer.c'用于實現緩沖區高速緩存功能。通過不讓中斷過程改變緩沖區，而是讓調用者* 來執行，避免了競爭條件（當然除改變數據以外）。注意！由于中斷可以喚醒一個調用者，* 因此就需要開關中斷指令（cli-sti）序列來檢測等待調用返回。但需要非常地快(希望是這樣)。*//** NOTE! There is one discordant note here: checking floppies for* disk change. This is where it fits best, I think, as it should* invalidate changed floppy-disk-caches.*//*否是bread獲取緩沖塊(getblk)塊中數據有效?調用塊設備低層塊讀寫函數ll_rw_block()進入睡眠等待狀態否是塊中數據有效?釋放該緩沖塊返回NULL返回緩沖塊頭指針* 注意！這里有一個程序應不屬于這里：檢測軟盤是否更換。但我想這里是* 放置該程序最好的地方了，因為它需要使已更換軟盤緩沖失效。*/#include <stdarg.h>		// 標準參數頭文件。以宏的形式定義變量參數列表。主要說明了-個// 類型(va_list)和三個宏(va_start, va_arg 和va_end)，用于// vsprintf、vprintf、vfprintf 函數。#include <linux/config.h>	// 內核配置頭文件。定義鍵盤語言和硬盤類型（HD_TYPE）可選項。#include <linux/sched.h>	// 調度程序頭文件，定義了任務結構task_struct、初始任務0 的數據，// 還有一些有關描述符參數設置和獲取的嵌入式匯編函數宏語句。#include <linux/kernel.h>	// 內核頭文件。含有一些內核常用函數的原形定義。#include <asm/system.h>		// 系統頭文件。定義了設置或修改描述符/中斷門等的嵌入式匯編宏。#include <asm/io.h>		// io 頭文件。定義硬件端口輸入/輸出宏匯編語句。extern int end;			// 由連接程序ld 生成的表明程序末端的變量。[??]struct buffer_head *start_buffer = (struct buffer_head *) &end;struct buffer_head *hash_table[NR_HASH];	// NR_HASH = 307 項。static struct buffer_head *free_list;static struct task_struct *buffer_wait = NULL;int NR_BUFFERS = 0;//// 等待指定緩沖區解鎖。static inline voidwait_on_buffer (struct buffer_head *bh){  cli ();			// 關中斷。  while (bh->b_lock)		// 如果已被上鎖，則進程進入睡眠，等待其解鎖。    sleep_on (&bh->b_wait);  sti ();			// 開中斷。}//// 系統調用。同步設備和內存高速緩沖中數據。intsys_sync (void){  int i;  struct buffer_head *bh;  sync_inodes ();		/* write out inodes into buffers *//*將i 節點寫入高速緩沖 */// 掃描所有高速緩沖區，對于已被修改的緩沖塊產生寫盤請求，將緩沖中數據與設備中同步。  bh = start_buffer;  for (i = 0; i < NR_BUFFERS; i++, bh++)    {      wait_on_buffer (bh);	// 等待緩沖區解鎖（如果已上鎖的話）。      if (bh->b_dirt)	ll_rw_block (WRITE, bh);	// 產生寫設備塊請求。    }  return 0;}//// 對指定設備進行高速緩沖數據與設備上數據的同步操作。intsync_dev (int dev){  int i;  struct buffer_head *bh;  bh = start_buffer;  for (i = 0; i < NR_BUFFERS; i++, bh++)    {      if (bh->b_dev != dev)	continue;      wait_on_buffer (bh);      if (bh->b_dev == dev && bh->b_dirt)	ll_rw_block (WRITE, bh);    }  sync_inodes ();		// 將i 節點數據寫入高速緩沖。  bh = start_buffer;  for (i = 0; i < NR_BUFFERS; i++, bh++)    {      if (bh->b_dev != dev)	continue;      wait_on_buffer (bh);      if (bh->b_dev == dev && bh->b_dirt)	ll_rw_block (WRITE, bh);    }  return 0;}//// 使指定設備在高速緩沖區中的數據無效。// 掃描高速緩沖中的所有緩沖塊，對于指定設備的緩沖區，復位其有效(更新)標志和已修改標志。void inlineinvalidate_buffers (int dev){  int i;  struct buffer_head *bh;  bh = start_buffer;  for (i = 0; i < NR_BUFFERS; i++, bh++)    {      if (bh->b_dev != dev)	// 如果不是指定設備的緩沖塊，則	continue;		// 繼續掃描下一塊。      wait_on_buffer (bh);	// 等待該緩沖區解鎖（如果已被上鎖）。// 由于進程執行過睡眠等待，所以需要再判斷一下緩沖區是否是指定設備的。      if (bh->b_dev == dev)	bh->b_uptodate = bh->b_dirt = 0;    }}/** This routine checks whether a floppy has been changed, and* invalidates all buffer-cache-entries in that case. This* is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using* it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This* is the best way of combining speed and utility, I think.* People changing diskettes in the middle of an operation deserve* to loose :-)** NOTE! Although currently this is only for floppies, the idea is* that any additional removable block-device will use this routine,* and that mount/open needn't know that floppies/whatever are* special.*//** 該子程序檢查一個軟盤是否已經被更換，如果已經更換就使高速緩沖中與該軟驅* 對應的所有緩沖區無效。該子程序相對來說較慢，所以我們要盡量少使用它。* 所以僅在執行'mount'或'open'時才調用它。我想這是將速度和實用性相結合的* 最好方法。若在操作過程當中更換軟盤，會導致數據的丟失，這是咎由自取?。** 注意！盡管目前該子程序僅用于軟盤，以后任何可移動介質的塊設備都將使用該* 程序，mount/open 操作是不需要知道是否是軟盤或其它什么特殊介質的。*///// 檢查磁盤是否更換，如果已更換就使對應高速緩沖區無效。voidcheck_disk_change (int dev){  int i;// 是軟盤設備嗎？如果不是則退出。  if (MAJOR (dev) != 2)    return;// 測試對應軟盤是否已更換，如果沒有則退出。  if (!floppy_change (dev & 0x03))    return;// 軟盤已經更換，所以釋放對應設備的i 節點位圖和邏輯塊位圖所占的高速緩沖區；并使該設備的// i 節點和數據塊信息所占的高速緩沖區無效。  for (i = 0; i < NR_SUPER; i++)    if (super_block[i].s_dev == dev)      put_super (super_block[i].s_dev);  invalidate_inodes (dev);  invalidate_buffers (dev);}// hash 函數和hash 表項的計算宏定義。#define _hashfn(dev,block) (((unsigned)(dev^block))%NR_HASH)#define hash(dev,block) hash_table[_hashfn(dev,block)]//// 從hash 隊列和空閑緩沖隊列中移走指定的緩沖塊。static inline voidremove_from_queues (struct buffer_head *bh){/* remove from hash-queue *//* 從hash 隊列中移除緩沖塊 */  if (bh->b_next)    bh->b_next->b_prev = bh->b_prev;  if (bh->b_prev)    bh->b_prev->b_next = bh->b_next;// 如果該緩沖區是該隊列的頭一個塊，則讓hash 表的對應項指向本隊列中的下一個緩沖區。  if (hash (bh->b_dev, bh->b_blocknr) == bh)    hash (bh->b_dev, bh->b_blocknr) = bh->b_next;/* remove from free list *//* 從空閑緩沖區表中移除緩沖塊 */  if (!(bh->b_prev_free) || !(bh->b_next_free))    panic ("Free block list corrupted");  bh->b_prev_free->b_next_free = bh->b_next_free;  bh->b_next_free->b_prev_free = bh->b_prev_free;// 如果空閑鏈表頭指向本緩沖區，則讓其指向下一緩沖區。  if (free_list == bh)    free_list = bh->b_next_free;}//// 將指定緩沖區插入空閑鏈表尾并放入hash 隊列中。static inline voidinsert_into_queues (struct buffer_head *bh){/* put at end of free list *//* 放在空閑鏈表末尾處 */  bh->b_next_free = free_list;  bh->b_prev_free = free_list->b_prev_free;  free_list->b_prev_free->b_next_free = bh;  free_list->b_prev_free = bh;/* put the buffer in new hash-queue if it has a device *//* 如果該緩沖塊對應一個設備，則將其插入新hash 隊列中 */  bh->b_prev = NULL;  bh->b_next = NULL;  if (!bh->b_dev)    return;  bh->b_next = hash (bh->b_dev, bh->b_blocknr);  hash (bh->b_dev, bh->b_blocknr) = bh;  bh->b_next->b_prev = bh;}//// 在高速緩沖中尋找給定設備和指定塊的緩沖區塊。// 如果找到則返回緩沖區塊的指針，否則返回NULL。static struct buffer_head *find_buffer (int dev, int block){  struct buffer_head *tmp;  for (tmp = hash (dev, block); tmp != NULL; tmp = tmp->b_next)    if (tmp->b_dev == dev && tmp->b_blocknr == block)      return tmp;  return NULL;}/** Why like this, I hear you say... The reason is race-conditions.* As we don't lock buffers (unless we are readint them, that is),* something might happen to it while we sleep (ie a read-error* will force it bad). This shouldn't really happen currently, but* the code is ready.*//** 代碼為什么會是這樣子的？我聽見你問... 原因是競爭條件。由于我們沒有對* 緩沖區上鎖（除非我們正在讀取它們中的數據），那么當我們（進程）睡眠時* 緩沖區可能會發生一些問題（例如一個讀錯誤將導致該緩沖區出錯）。目前* 這種情況實際上是不會發生的，但處理的代碼已經準備好了。*/////struct buffer_head *get_hash_table (int dev, int block){  struct buffer_head *bh;  for (;;)    {// 在高速緩沖中尋找給定設備和指定塊的緩沖區，如果沒有找到則返回NULL，退出。      if (!(bh = find_buffer (dev, block)))	return NULL;// 對該緩沖區增加引用計數，并等待該緩沖區解鎖（如果已被上鎖）。      bh->b_count++;      wait_on_buffer (bh);// 由于經過了睡眠狀態，因此有必要再驗證該緩沖區塊的正確性，并返回緩沖區頭指針。      if (bh->b_dev == dev && bh->b_blocknr == block)	return bh;// 如果該緩沖區所屬的設備號或塊號在睡眠時發生了改變，則撤消對它的引用計數，重新尋找。      bh->b_count--;    }}