符合IO规范的RAID系统设计与硬件设备模块实现

摘要

网络技术的不断发展对服务器I/O性能提出了越来越高的要求，因此提升I/O性能是当前服务器技术发展的重点。本文的研究工作主要分为两部分：设计一种符合I2O规范的RAID系统和该系统的硬件设备模块开发。研究工作的意义在于，能够开发出一种兼容现有服务器的嵌入式I/O平台，这种I/O平台不但能通过使用RAID技术改善服务器的I/O性能，同时还能利用I2O技术，大大减轻由于I/O操作造成的主机端应用程序处理器的负担，除此之外，基于I2O规范的驱动程序设计模式也能大大简化重复性极高的驱动开发过程。 本文围绕这两个核心问题展开讨论。将首先介绍I2O规范定义及系统结构，作为开发的基础知识，同时给出几种典型的I2O平台的实现形式；并进一步将介绍选择的I2O操作系统IxWorks，其中包括IxWorks的特点、提供的服务，以及集成开发环境Tornado，并将详细描述交叉编译环境的建立步骤；在建立了良好的知识基础后，将从硬件和软件两方面，给出整个I2O RAID系统的结构设计，定义系统的各个部分的功能，并以此作为开发的标准；并将详细描述本系统中硬件设备模块的开发和实现过程，包括建立虚拟磁盘、建立模块参数和参数表阵列、消息处理函数等，同时列举了若干个具有典型意义的功能函数实现细节；最后将将具体的安装和使用硬件设备模块，并结合RAID中介服务模块，完整的实现整个RAID系统的功能、测试其I/O性能，并结合测试数据进行分析，证明该I2O RAID系统能够大大提高整个系统的I/O性能。