1. 简介
Linux SAS驱动是用于支持SAS（串行SCSI）协议的Linux内核驱动程序。SAS是一种高性能的数据存储技术，相比于传统的SCSI和SATA接口，在速度和可靠性上有较大的优势。本文将深入探讨Linux SAS驱动的工作原理和如何提升数据存储效率。
2. Linux SAS驱动的工作原理
Linux SAS驱动通过与硬件中的SAS控制器进行通信，实现与SAS设备的交互。SAS控制器负责管理SAS连接，包括设备的识别、链路速率协商、数据的传输等。
Linux SAS驱动由两个主要组件组成：SAS核心驱动和SAS SCSI层。SAS核心驱动负责与SAS控制器进行通信，处理链路管理和数据传输。SAS SCSI层提供了与SCSI命令协议的交互，负责将SCSI命令转化为与SAS设备的交互。
Linux SAS驱动的工作流程如下：
2.1 驱动初始化
当系统启动时，Linux SAS驱动会初始化SAS核心驱动和SAS SCSI层。初始化过程中，驱动会扫描系统中的SAS控制器和SAS设备，并建立相应的数据结构。
// 驱动初始化示例代码
static int __init sas_init(void)
{
int err;
// 初始化SAS核心驱动
err = sas_core_init();
if (err)
return err;
// 初始化SAS SCSI层
err = sas_scsi_init();
if (err) {
sas_core_exit();
return err;
}
return 0;
}
2.2 设备识别与链路管理
驱动初始化完成后，SAS控制器会发送广播消息，用于识别系统中的SAS设备。驱动会接收到这些消息，并根据设备的信息建立起链路管理关系。
// 设备识别示例代码
static void sas_device_discover(struct sas_phy *phy, struct
device *parent)
{
struct sas_rphy *rphy;
// 根据设备信息创建链路管理关系
rphy = sas_end_device_alloc(domain, sas_rphy);
rphy->phy = phy;
rphy->dev.parent = parent;
sas_end_device_add(rphy);
}
2.3 数据传输
当应用程序发出一个SCSI命令时，SAS SCSI层会将该命令转化为SAS控制器所能理解的格式，并将其发送给对应的设备。数据传输过程中，驱动会利用SAS协议提供的高速通道将数据传输到设备，并处理设备返回的响应信息。
// SCSI命令传输示例代码
static int sas_scsi_command(struct sas_rphy *rphy, struct scsi_cmnd
*cmd)
{
int ret;
// 将SCSI命令转化为SAS控制器能理解的格式
sas_task = scsi_cmd_to_sas_task(cmd);
if (!sas_task) return -ENOMEM;
// 发送SAS命令
ret = sas_send_task(sas_task);
if (ret) {
sas_put_task(sas_task);
return ret;
}
return 0;
}
3. 提升数据存储效率
3.1 增加链路速率
SAS设备和SAS控制器之间的链路速率决定了数据传输的速度。通过增加链路速率，可以提升数据存储效率。在Linux系统中，可以使用sas_phy_speed属性来设置链路速率。
// 设置链路速率为12Gb/s
echo 12000 >/sys/class/sas_phy/phyX/sas_phy_speed
3.2 优化队列深度
队列深度决定了驱动在处理命令时的并发度。通过优化队列深度，可以提升数据传输效率。在Linux系统中，可以使用queue_depth属性来设置队列深度。
// 设置队列深度为256
echo 256 >/sys/block/sdX/queue/queue_depth
3.3 启用NCQ（Native Command Queuing）
NCQ是一种命令排序和调度技术，可以提升并行处理能力和性能。在Linux系统中，可以通过设置libata.force参数来启用NCQ。
// 启用NCQ
echo "libata.force=ncq" >>/etc/modprobe.d/libata.conf
4. 结论
通过深入了解Linux SAS驱动的工作原理，我们可以了解到它是如何与SAS设备进行交互并实现高效的数据存储的。同时，提升数据存储效率的方法也值得我们关注，包括增加链路速率、优化队列深度和启用NCQ等。通过合理设置相关参数，可以提升数据存储的性能和可靠性。