大三【Linux 操作系统】课的实验内容设计二：向内核中插入虚拟块设备。
事情是这样的，课题教学组有位老师抱怨实验无趣，4 个实验课内容从古沿用至今，每学期的助教都是直接拿往届的实验内容去上，都尽量能少一事就少一事，然后再加上已经上了的实验一，是一如既往的“编译内核与添加系统调用”，被班里的大神们抱怨没啥意思。作为萌新的我只能龟缩在角落玩扫雷，并不断的观察着黑下脸的任课老师。大概这位老师觉得被学生看扁了很不爽吧，次日五个教学班的助教都被召集，要求在一周内设计出有意思的实验内容，并要求附上实验操作手册。于是就有了这篇麻烦。权当做个记录。
该文档描述了 UFS Host Controller 的主要运作流程以及 qemu 中，host controller 的接口函数设计。该文档的内容均参考自 JEDEC STANDARD JESD223C 标准配置文档以及 qemu 中设备模拟源代码。
这篇 IO 通路简析主要偏向于模块之间的衔接，不涉及模块内的细节，主要回答下面的 4 个问题： 1. 在何处向请求队列注册 make request function 函数（这里是 pblk_make_rq） 2. 在何处调用了（1）注册的 make request function 函数 3. 在何处向请求队列注册了 request function 函数（这里是 pci.c 中的 nvme_queue_rq） 4. 在何处调用了（3）注册的 request function 函数
基于 UFS 的 Open Channel FTL 实现与基于 NVMe 的实现思路类似，可按层划分为三个大步骤，自下而上分别为：
下图是 pblk 的结构图，其中给出了 read 请求和 write 请求的操作示意图，以及 pblk 核心的几个数据结构——L2P table、write buffer、write context。关于具体操作的细节我们在后面的小节给出：
SSD 设备的存储单元主要是 NAND Flash[1]，按 page 写入，按 block 擦除，一个 block 内有多个 page，并且擦除的次数有限。根据以上的特点，在使用设备时，必然存在这样的情况：在一个 block 中，有部分 page 保存了有效数据，剩下的 page 全被标记为无效，如果要擦除这个 block，就必须首先将其中的有效数据转移到其他 block，然后才能擦除当前 block，这个过程被称为 GC。
要使用 Open-Channel SSD，需要得到操作系统内核支持。 随着 LightNVM 的加入，4.4 版本后的 linux 内核都可以支持。该项目仍然处于开发中，最新的源代码可从 https://github.com/OpenChannelSSD/linux 获得。启用了相应的内核支持后，必须满足以下条件：
Open-Channel SSD 是一种设备，与 SSD 不同之处在于，前者将 SSD 的 FTL(Flash Translation Layer) 提出来，交给主机管理与维护，其优点是：高吞吐，低延迟，高并行。LightNVM 则是 Open-Channel SSD 在主机上的驱动程序扩展。
按照惯例，Hello World !
记录一下博客的迁移记录。本站点目前架设在 bandwagonhost 上，运行 CentOS-Minimal，我将其命名为 Spiral（略显中二），一年开销 ＄11.99。最开始只跑着个 Shadowsocks，512M 的内存实际使用中的不足 20M，长期处于空转中。直到本月初阿里云上的学生机也到期了，于是决定尝试下 Typecho。