【方案讨论】添加GenDisk的抽象

SIG - Main
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现状

目前，DragonOS暂时只支持“具有分区表的磁盘设备”。如果一个磁盘设备上的空间，直接被格式化为某个文件系统，那DragonOS暂时无法识别这样的文件系统。

需求

  • 支持“没有创建分区表的磁盘设备”。使得DragonOS能够识别他们。
  • 支持从这种磁盘设备上启动内核。

初步设想方案

对象关系

提出gendisk抽象，用于表示每个磁盘分区。原有的BlockDevice trait则表示具体的磁盘设备。

关系如下：
image
每个磁盘设备是一个BlockDevice，并且对应多个GenDisk。其中，Gendisk的数量为这个磁盘设备上的分区的数量。
如果该Block Device没有分区表，那么Gendisk对应的扇区范围则是BlockDevice的所有扇区范围。

磁盘设备插入

  1. 当磁盘设备插入时，创建BlockDevice，检测其是否具有分区表。
  2. 如果有分区表，则为各个分区创建Gendisk对象，并设置其扇区范围。
  3. 如果没有分区表，则创建一个扇区范围与磁盘设备完全一致的Gendisk对象。

磁盘设备被注册到BlockDeviceManager内。

设备id分配

  • 对于ahci磁盘，因为它是scsi设备，因此编写scsi驱动，在scsi那里，分配“sd[a-z]”的id。由于DragonOS目前没有scsi这一层，为了减少工作量，暂时只为scsi这里实现id分配的功能，其他的暂时不写。
  • 对于virtio磁盘，由virtio驱动自行维护id，分配vd[a-z]的id。

BlockDeviceManager

用于管理全局的所有磁盘设备。

查找gendisk

通过“设备名”以及“分区号”进行查找

有分区表的磁盘设备

路径：/sda/sda1
设备名：sda，分区号“Some(1)”。

无分区表的磁盘设备

路径：/sda/

设备名：sda，分区号“None”

文件系统挂载

文件系统与Gendisk绑定。根目录从sda或者vda进行挂载。

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@SIG-Main

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个人认为，Gendisk的抽象应该在块设备之上，可能图中blkdev和gendisk的关系要颠倒过来。

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xs，我图箭头画反了，今晚更新上去

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这个PR https://github.com/DragonOS-Community/DragonOS/pull/903

  • 添加gendisk抽象，表示分区
  • 自动分配sdX、vdX设备名
  • 将FAT文件系统与Block Device解耦，转而绑定到Gendisk上
  • 添加磁盘设备管理器，支持注册、查找磁盘设备、分区
  • 实现把整个磁盘作为一个Gendisk的功能
  • 实现获取virtio磁盘大小的功能
  • 把磁盘、分区注册到devfs

剩余的2个任务我打算开新的PR来发。原因是：

  • 要测试“整个磁盘作为gendisk”，需要kernel先支持qemu的direct linux boot。
  • 将磁盘和分区注册到devfs，功能较为独立，代码量比较多，为了控制当前这个PR的代码量，因此写到新的PR里面。
2 个赞
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  • 要测试“整个磁盘作为gendisk”，需要kernel先支持qemu的direct linux boot 。

direct linux boot 的pr开发过程中，我已经测试了，可以把整个磁盘作为一个Gendisk。