学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

光纤通道适配器驱动程序设计与研究

作　者: 时洋
导　师: 冯丹
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 光纤通道 对象存储 扩展聚散表 中断消减机制
分类号: TP311.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 128次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


对象存储系统是一种新型网络存储体系结构,它结合了存储区域网(SAN,Storage Area Network)的高性能和网络附加存储系统(NAS,Network Attached Storage)的跨平台的优点。由于光纤通道具有低延迟、高带宽、支持远距离传输,可扩展性强等优点,适合用于连接对象存储系统中的海量存储设备。其中光纤通道适配器的驱动程序是发挥光纤通道接口优势的关键技术之一。Linux驱动程序隐藏了设备的具体细节,对各种不同设备提供了一致的接口,把设备映射为一个特殊的设备文件,用户程序可以对此设备文件进行操作。在Linux环境下设计并实现了PCI(Peripheral Component Interconnect)数据校验卡设备驱动程序。详细研究了Linux平台下的光纤通道适配器驱动程序设计的多层次架构,用SCSI(Small Computer System Interface)中间层负责接收来自Linux文件系统的SCSI命令,并将其转换到CCB(Command Control Block)处理队列;在FCP(Fibre Channel Protocol)层解析CCB,得出地址信息,定位对应的光纤通道设备和LUN(Logical Unit Number),并将CCB转化为FCP信息单元交给固件处理。为降低重复开发驱动程序的难度在SCSI中间层与FCP层引入了一个虚拟接口层——传输独立层,传输独立层定义了操作系统和硬件传输协议的交互模式,它向上对系统屏蔽了具体硬件传输协议的细节,向下对具体硬件屏蔽了不同操作系统的各种接口,提高了驱动程序的可移植性。采用扩展聚散表以及中断消减机制实现了驱动程序进一步的优化,使得驱动程序性能得到提升。搭建了仲裁环拓扑结构并进行性能测试分析,测试结果表明,驱动程序具有良好的性能。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 对象存储系统  10-12
  1.3 光纤通道技术  12-16
    1.3.1 FC 协议的分层模型  12-14
    1.3.2 FCP 协议  14-16
  1.4 本文研究的主要目的和意义  16-17
2 系统平台及特点  17-29
  2.1 对象存储控制器原型  17-19
  2.2 LINUX2.6 内核特点  19-20
    2.2.1 抢占式内核  19-20
    2.2.2 高效的调度程序  20
    2.2.3 POSIX 线程、信号和计时器  20
  2.3 LINUX 驱动程序的特点  20-22
  2.4 PCI 设备驱动程序  22-28
    2.4.1 模块化编程  22-23
    2.4.2 配置空间的访问  23-25
    2.4.3 I/O 地址空间访问  25-27
    2.4.4 PCI 中断  27-28
  2.5 本章小结  28-29
3 光纤通道适配器驱动程序架构设计  29-36
  3.1 驱动程序的分层设计  29-30
  3.2 SCSI 中间层  30-32
  3.3 传输独立层  32-33
  3.4 FCP 层  33-35
  3.5 本章小结  35-36
4 光纤通道适配器驱动程序关键模块  36-53
  4.1 DX2 光纤通道适配器  36-37
  4.2 DX2 光纤通道适配器编程接口  37-39
    4.2.1 循环队列  37-39
    4.2.2 全局数组  39
  4.3 SCSI 设备注册机制  39-42
  4.4 初始化流程  42-45
  4.5 I/O 处理流程  45-47
  4.6 DMA 及中断处理机制  47-51
    4.6.1 DMA 数据传输机制  47-48
    4.6.2 中断处理机制  48-50
    4.6.3 内核定时器  50-51
  4.7 仲裁环应用  51-52
  4.8 本章小结  52-53
5 性能测试及分析  53-60
  5.1 测试环境  53-55
  5.2 光纤通道适配器驱动程序性能测试  55-57
  5.3 仲裁环拓扑结构的性能测试  57-59
  5.4 本章小结  59-60
6 全文总结及展望  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-64

相似论文

  1. 对象存储系统中身份认证机制的设计与实现,TP333
  2. 基于SNMP的光纤通道交换机的网管系统的设计,TN915.07
  3. 基于Eucalyptus的对象存储系统的设计与实现,TP333
  4. 存储系统主动对象实现机制研究,TP333
  5. 基于光纤通道的文件级数据共享系统的设计与实现,TP333
  6. 对象存储设备中文件系统的设计与实现,TP333
  7. 基于光纤通道的数据备份技术研究,TP309.3
  8. 分布式FCoE中转发模块和Exchange模块的设计与实现,TP311.52
  9. Fabric地址配置及数据维护模块的设计与实现,TN915.05
  10. FC-AL网络协议分析与设计,TN929.11
  11. 基于SAN的存储管理软件的研究与开发,TP311.52
  12. 基于存储区域网的数据备份系统的研究与设计,TP309.3
  13. 基于光纤通道的通信系统的研究与实现,TN929.1
  14. 光纤通道在航空计算领域的研究和应用,TN929.1
  15. 存储区域网管理系统的研究——利用存储区域网实现增强的备份系统,TP393.07
  16. 基于SAN的存储策略及其管理软件的研究——备份服务器的设计与实现,TP333
  17. 光纤通道交换机FC-0层和FC-1层设计,TN915.05
  18. 基于SOPC光纤通道驱动程序的设计与登录服务的实现,TN929.11
  19. 基于对象的分级存储系统数据迁移技术研究,TP333
  20. 基于内容存储设备文件系统的设计与实现,TP311.52

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计 > 程序设计方法
© 2012 www.xueweilunwen.com