討論下Linux下SCSI棧的IO錯誤處理策略
(一)盡快報錯 or 盡力重試?
先討論一個問題:如果上級交給的任務暫時無法完成,那么我們應該:
(策略1)應該盡快向上報錯(abort),等待上級做出下一步的指令。
(策略2)暫不報告失敗,而是帶着未完成的任務,去修復和重試。

(二)Linux的SCSI對錯誤的處理策略
目前Linux的SCSI棧,默認的策略是暫時不要向上報錯,而是修復和重試。希望能對上級屏蔽底層錯誤,返回一個重試后的成功的結果。
如果SCSI設備驅動完整的注冊了各個修復函數(scsi_en_XX_reset ),
那么底層回錯的結果就是, 從下向上,逐級修復, 最后把堆積的IO再提交一遍。
如果SCSI設備驅動沒有注冊scsi_en_XX_reset函數,那么就沒有相關修復處理。
static void scsi_unjam_host(struct Scsi_Host *shost)
{
略 。。。
if (!scsi_eh_get_sense(&eh_work_q, &eh_done_q))
scsi_eh_ready_devs(shost, &eh_work_q, &eh_done_q);
略 。。。
scsi_eh_flush_done_q(&eh_done_q);
}
void scsi_eh_ready_devs(struct Scsi_Host *shost,
struct list_head *work_q,
struct list_head *done_q)
{
if (!scsi_eh_stu(shost, work_q, done_q))
if (!scsi_eh_bus_device_reset(shost, work_q, done_q))
if (!scsi_eh_target_reset(shost, work_q, done_q))
if (!scsi_eh_bus_reset(shost, work_q, done_q))
if (!scsi_eh_host_reset(shost, work_q, done_q))
scsi_eh_offline_sdevs(work_q,done_q);
}
這段代碼看的我心驚膽戰。
這個反復重試的策略,對單機系統是合理的,但是對分布式系統不合理。
本來分布式系統可以選擇這個盤,也可以選擇那個盤,但肯定不會選擇故障的盤。早點讓上級知道,能更快的把后續讀寫任務切到其他盤。然后故障盤再執行硬件修復(比如Smart查詢,壞道掃描,硬盤上下電)就從容了。再說,如果遇到硬件故障,簡單的重試大概率還是失敗。
(三)學習結論:
(策略1)如果是集中式的單控系統,讀寫任務遷移困難,那么遇到困難先別急着abort,還是盡量重試吧。
(策略2)如果是分布式系統,讀寫任務可以遷移,那么應該盡快abort,因為分布式系統的可靠性從來不是構築在單設備可靠性之上,而是用冗余來彌補單設備可靠性的不足。如果底層早點報錯,那么上層就能早點切換。
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相關函數序列如下:
(1)SCSI層的提交,然后等待硬盤執行完畢后返回中斷
scsi_queue_rq
=> scsi_dispatch_cmd
==> Scsi_Host->hostt->queuecommand
==> scsi_cmnd->scsi_done
scsi_execute_req
=> scsi_execute
==> __scsi_execute
===> blk_execute_rq
(2)硬盤返回處理:返回成功 or 返回失敗 or 不按時返回
(2.1)中斷前半部-硬中斷回調
handle_level_irq
_base_interrupt
mpt_callbacks
_scsih_io_done
scsi_cmnd->scsi_done
scsi_mq_done
blk_mq_complete_request
blk_mq_complete_request_remote
blk_mq_trigger_softirq
raise_softirq_irqoff
// 放到軟中斷中去處理:BLOCK_SOFTIRQ
(2.2)中斷后半部-軟中斷回調
do_softirq
do_softirq_own_stack
_do_softirq
softirq_action->action
// subsys_initcall(blk_softirq_init)
// BLOCK_SOFTIRQ <---> blk_done_softirq
blk_done_softirq
request_queue->softirq_done_fn
scsi_softirq_done
scsi_decide_disposition
// SCSI操作完成
(A)scsi_finish_command
scsi_io_completion
scsi_end_request
blk_update_request
req_bio_endio
bio_endio
bio->bi_end_io
end_bio_bh_io_sync
blk_finish_request
request->end_io
// blk_end_sync_rq
scsi_run_queue
(B) scsi_queue_insert
_scsi_queue_insert
blk_requeue_request
elv_requeue_request
kblockd_schedule_work
(C) scsi_eh_scmd_add
(2.3)返回錯誤的處理
我再強調下結論,分布式系統要盡快返回結果。
先abort,然后再修復底層故障。
不要一邊Hung住未完成的IO,一邊來修復底層故障!
scsi_error_handler //while循環任務
(A)eh_strategy_handler //自定義處理策略
# ata_scsi_error
(B)scsi_unjam_host //SCSI默認處理策略
scsi_eh_ready_devs
scsi_eh_bus_device_reset
scsi_eh_target_reset
scsi_eh_bus_reset
scsi_eh_host_reset
scsi_eh_flush_done_q
(3)超時檢查
blk_mq_check_expired
blk_mq_rq_timed_out
request->q->mq_ops->timeout
scsi_timeout
scsi_times_out
scsi_eh_scmd_add
scsi_eh_wakeup
Scsi_Host->ehandler
