原创 Linux中磁盘扫描流程描述

    通常SCSI总线适配器作为PCI设备的形式存在，其在计算机体系结构中的位置如下图所示：

图1 scis host及device在计算机体系结构中的位置

       在系统初始化时会扫描系统PCI总线，由于scsi host adapter挂接在pci总线上，因此会被pci扫描软件扫描得到，并且生成一个pci device（PDO）。然后扫描软件需要为该pci device加载相应的驱动程序。在linux系统中，遍历pci bus上存在的所有驱动程序，检查是否有符合要求的驱动程序存在，这里假设scsi host是marwell的设备，那么，如果存在marwell提供的scsi host driver，就会被成功调用。加载scsi host驱动时，pci扫描程序会调用scsi host driver提供的probe函数，该probe函数是scsi host driver在初始化驱动时注册到pci-driver上的（Linux的总线驱动都是采用的这种思路）。在scsi host具体的probe函数中会初始化scsi host，注册中断处理函数，并且调用scsi_host_alloc函数生成一个scsi host，然后添加到scsi middle level，最后调用scsi_scan_host函数扫描scsi host adapter所管理的所有scsi总线。

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       一个scsi host adapter可能拥有多个channel，每个channel拥有一条scsi总线。传统scsi总线是并行共享总线，现有的SATA、SAS等P2P接口在逻辑上可以理解成总线的一种特例，所以scsi middle level驱动程序是通用的。由于一个scsi host可能存在多个channel，因此依次扫描每个channel。按照spec，传统scsi bus上最多可以连接16个scsi target，因此，scsi扫描程序会依次探测target。一个scsi target可以存在多种功能，每种功能称之为LUN，对于单功能设备（例如磁盘），其LUN通常为0。

       Scsi host的扫描过程可以简单采用如下伪码进行描述：

For (channel = 0; channel < max_channel; channel++) {

       /* 对一个适配器的每个通道中的设备进行识别 */

…

       For (id=0; id<max_id; id++) {

              /* 对一个通道中的每个ID对应设备进行识别 */

...

              For (lun=1; lun<max_dev_lun; lun++) {

                     /* 对一个ID对应设备的每个LUN进行识别 */

...

}

}

}

       通过上述扫描过程可以知道，在系统中可以采用如下方法对一个scsi device进行描述：host_id : channel_id : target_id : lun_id

       其中，host_id是系统动态分配的，这与PCI总线的扫描顺序相关，对于固定硬件的系统host_id扫描得到的结果不会改变，但是，如果动态添加一个scsi host（PCI device），系统的host_id可能会发生变化，这一点需要注意。