/* passed *  linux/fs/buffer.c * *  (C) 1991  Linus Torvalds */#include <set_seg.h>
/* * 'buffer.c'用于實現(xiàn)緩沖區(qū)高速緩存功能。通過不讓中斷過程改變緩沖區(qū)，而是讓調(diào)用者
 * 來執(zhí)行，避免了競爭條件（當(dāng)然除改變數(shù)據(jù)以外）。注意！由于中斷可以喚醒一個調(diào)用者，
 * 因此就需要開關(guān)中斷指令（cli-sti）序列來檢測等待調(diào)用返回。但需要非常地快(希望是這樣)。 *//* * 注意！這里有一個程序應(yīng)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。 */
// 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)頭文件。以宏的形式定義變量參數(shù)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(shù)。#include <stdarg.h>// 內(nèi)核配置頭文件。定義鍵盤語言和硬盤類型（HD_TYPE）可選項。#include <linux/config.h>
// 調(diào)度程序頭文件，定義了任務(wù)結(jié)構(gòu)task_struct、初始任務(wù)0 的數(shù)據(jù)，
// 還有一些有關(guān)描述符參數(shù)設(shè)置和獲取的嵌入式匯編函數(shù)宏語句。#include <linux/sched.h>
// 內(nèi)核頭文件。含有一些內(nèi)核常用函數(shù)的原形定義。#include <linux/kernel.h>
// 系統(tǒng)頭文件。定義了設(shè)置或修改描述符/中斷門等的嵌入式匯編宏。#include <asm/system.h>
// io 頭文件。定義硬件端口輸入/輸出宏匯編語句。#include <asm/io.h>extern int end;		 //由連接程序ld 生成的位于程序末端的變量。extern void put_super(int);
extern void invalidate_inodes(int);

struct buffer_head * start_buffer = (struct buffer_head *)(&end);struct buffer_head * hash_table[NR_HASH] = {0};	// NR_HASH = 307 項。static struct buffer_head * free_list = 0;static struct task_struct * buffer_wait = NULL;int NR_BUFFERS = 0;
//// 等待指定緩沖區(qū)解鎖。static _inline void wait_on_buffer(struct buffer_head * bh){	cli();		// 關(guān)中斷。	while (bh->b_lock)	// 如果已被上鎖，則進(jìn)程進(jìn)入睡眠，等待其解鎖。		sleep_on(&bh->b_wait);	sti();		// 開中斷。}
//// 系統(tǒng)調(diào)用。同步設(shè)備和內(nèi)存高速緩沖中數(shù)據(jù)。int sys_sync(void)//passed{	int i;	struct buffer_head * bh;	sync_inodes();		/* 將i 節(jié)點寫入高速緩沖 */
// 掃描所有高速緩沖區(qū)，對于已被修改的緩沖塊產(chǎn)生寫盤請求，將緩沖中數(shù)據(jù)與設(shè)備中同步。	bh = start_buffer;	for (i=0 ; i<NR_BUFFERS ; i++,bh++) {		wait_on_buffer(bh);		// 等待緩沖區(qū)解鎖（如果已上鎖的話）。		if (bh->b_dirt)			ll_rw_block(WRITE,bh);	// 產(chǎn)生寫設(shè)備塊請求。	}	return 0;}
//// 對指定設(shè)備進(jìn)行高速緩沖數(shù)據(jù)與設(shè)備上數(shù)據(jù)的同步操作。int sync_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(jié)點數(shù)據(jù)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(shè)備在高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)無效。
// 掃描高速緩沖中的所有緩沖塊，對于指定設(shè)備的緩沖區(qū)，復(fù)位其有效(更新)標(biāo)志和已修改標(biāo)志。void _inline invalidate_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(shè)備的緩沖塊，則			continue;				// 繼續(xù)掃描下一塊。		wait_on_buffer(bh);			// 等待該緩沖區(qū)解鎖（如果已被上鎖）。
// 由于進(jìn)程執(zhí)行過睡眠等待，所以需要再判斷一下緩沖區(qū)是否是指定設(shè)備的。		if (bh->b_dev == dev)			bh->b_uptodate = bh->b_dirt = 0;	}}/* * 該子程序檢查一個軟盤是否已經(jīng)被更換，如果已經(jīng)更換就使高速緩沖中與該軟驅(qū) * 對應(yīng)的所有緩沖區(qū)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(zhí)行'mount'或'open'時才調(diào)用它。我想這是將速度和實用性相結(jié)合的
 * 最好方法。若在操作過程當(dāng)中更換軟盤，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)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(zhì)的塊設(shè)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(zhì)的。 */
//// 檢查磁盤是否更換，如果已更換就使對應(yīng)高速緩沖區(qū)無效。void check_disk_change(int dev){	int i;
// 是軟盤設(shè)備嗎？如果不是則退出。	if (MAJOR(dev) != 2)		return;
// 測試對應(yīng)軟盤是否已更換，如果沒有則退出。	if (!floppy_change(dev & 0x03))		return;
// 軟盤已經(jīng)更換，所以釋放對應(yīng)設(shè)備的i 節(jié)點位圖和邏輯塊位圖所占的高速緩沖區(qū)；并使該設(shè)備的
// i 節(jié)點和數(shù)據(jù)塊信息所占的高速緩沖區(qū)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(shù)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 void remove_from_queues(struct buffer_head * bh){/* 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(qū)是該隊列的頭一個塊，則讓hash 表的對應(yīng)項指向本隊列中的下一個緩沖區(qū)。	if (hash(bh->b_dev,bh->b_blocknr) == bh)		hash(bh->b_dev,bh->b_blocknr) = bh->b_next;/* 從空閑緩沖區(qū)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(qū)，則讓其指向下一緩沖區(qū)。	if (free_list == bh)		free_list = bh->b_next_free;}
//// 將指定緩沖區(qū)插入空閑鏈表尾并放入hash 隊列中。static _inline void insert_into_queues(struct buffer_head * bh){/* 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;/* 如果該緩沖塊對應(yīng)一個設(shè)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(shè)備和指定塊的緩沖區(qū)塊。
// 如果找到則返回緩沖區(qū)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;}/* * 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(qū)上鎖（除非我們正在讀取它們中的數(shù)據(jù)），那么當(dāng)我們（進(jìn)程）睡眠時
 * 緩沖區(qū)可能會發(fā)生一些問題（例如一個讀錯誤將導(dǎo)致該緩沖區(qū)出錯）。目前
 * 這種情況實際上是不會發(fā)生的，但處理的代碼已經(jīng)準(zhǔn)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(shè)備和指定塊的緩沖區(qū)，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(qū)增加引用計數(shù)，并等待該緩沖區(qū)解鎖（如果已被上鎖）。		bh->b_count++;		wait_on_buffer(bh);
		// 由于經(jīng)過了睡眠狀態(tài)，因此有必要再驗證該緩沖區(qū)塊的正確性，并返回緩沖區(qū)頭指針。		if (bh->b_dev == dev && bh->b_blocknr == block)			return bh;
// 如果該緩沖區(qū)所屬的設(shè)備號或塊號在睡眠時發(fā)生了改變，則撤消對它的引用計數(shù)，重新尋找。		bh->b_count--;	}}/* * OK，下面是getblk 函數(shù)，該函數(shù)的邏輯并不是很清晰，同樣也是因為要考慮
 * 競爭條件問題。其中大部分代碼很少用到，(例如重復(fù)操作語句)，因此它應(yīng)該 * 比看上去的樣子有效得多。 * * 算法已經(jīng)作了改變：希望能更好，而且一個難以琢磨的錯誤已經(jīng)去除。 */
// 下面宏定義用于同時判斷緩沖區(qū)的修改標(biāo)志和鎖定標(biāo)志，并且定義修改標(biāo)志的權(quán)重要比鎖定標(biāo)志大。#define BADNESS(bh) (((bh)->b_dirt<<1)+(bh)->b_lock)
//// 取高速緩沖中指定的緩沖區(qū)。
// 檢查所指定的緩沖區(qū)是否已經(jīng)在高速緩沖中，如果不在，就需要在高速緩沖中建立一個對應(yīng)的新項。
// 返回相應(yīng)緩沖區(qū)頭指針。