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linux-kernel - NVME磁盘驱动程序中“blk_rq_map_user”函​​数的作用是什么？

问题描述

我正在尝试了解 nvme linux 驱动程序。我现在正在处理函数nvme_user_submit_cmd，我在这里部分报告：

static int nvme_submit_user_cmd(struct request_queue *q,
        struct nvme_command *cmd, void __user *ubuffer,
        unsigned bufflen, void __user *meta_buffer, unsigned meta_len,
        u32 meta_seed, u32 *result, unsigned timeout)
{
    bool write = nvme_is_write(cmd);
    struct nvme_ns *ns = q->queuedata;
    struct gendisk *disk = ns ? ns->disk : NULL;
    struct request *req;
    struct bio *bio = NULL;
    void *meta = NULL;
    int ret;

    req = nvme_alloc_request(q, cmd, 0, NVME_QID_ANY);
    [...]
    if (ubuffer && bufflen) {
        ret = blk_rq_map_user(q, req, NULL, ubuffer, bufflen,
                GFP_KERNEL);
    [...]

这ubuffer是指向虚拟地址空间中某些数据的指针（因为它来自ioctl用户应用程序的命令）。

接下来blk_rq_map_user我期待某种mmap机制将用户空间地址转换为物理地址，但我无法理解该函数正在做什么。供参考，这里是调用链：

blk_rq_map_user-> import_single_range -> blk_rq_map_user_iov

遵循这些功能只会给我带来更多的困惑，我需要一些帮助。

我认为这个函数正在做某种 mmap 的原因是（除了名称）这个地址将是struct requestin 的一部分struct request queue，最终将由 NVME 磁盘驱动程序处理（https://lwn.net/ Articles/738449/），我的猜测是磁盘在满足请求时需要物理地址。

但是我不明白这个映射是如何完成的。

标签： linux-kernellinux-device-driverblock-devicenvme

解决方案

ubuffer 是一个用户虚拟地址，这意味着它只能在用户进程的上下文中使用，即在调用提交时。要在此调用结束后使用该缓冲区，必须将其映射到 bios/bvecs 的一个或多个物理地址。unmap 调用在 I/O 完成后释放映射。如果设备由于硬件限制不能直接寻址用户缓冲区，则将映射反弹缓冲区并制作数据副本。

编辑：请注意，除非需要副本，否则没有内核虚拟地址映射到缓冲区，因为内核永远不需要接触数据。

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