9.1. 直接 IO

直接 IO 使用 kiobuf 机制 [参见 Linux 设备驱动程序 一书] 来操作用户空间内分配的内存，以便更低层级（适配器）驱动程序可以直接 DMA 到或从该用户空间内存进行数据传输。由于用户可以为通过 sg 接口传递的每个 SCSI 命令提供不同的数据缓冲区，因此 kiobuf 机制需要为每个 SCSI 命令设置其结构（并撤销该设置）。[1] 直接 IO 在 sg 3.1.18 中作为一个选项提供（在此之前，需要重新编译 sg 驱动程序并修改一个宏定义）。直接 IO 支持的设计方式是，如果请求了直接 IO 但无法执行，则仍将使用间接 IO 执行该命令。如果请求了直接 IO 并且已执行，则在请求完成后，sg_io_hdr_t 控制结构的 'info' 成员中将设置 SG_INFO_DIRECT_IO 位。ISA SCSI 适配器不支持直接 IO，因为它们只能寻址 24 位地址空间。

直接 IO 的一个限制是 sg_io_hdr_t::iovec_count==0。因此，用户目前无法在同一请求中同时使用应用程序级别的 scatter gather 和直接 IO。

为了使直接 IO 值得使用，应该请求合理数量的数据进行数据传输。对于小于 8 KB 的传输，可能不值得这样做。另一方面，为直接 IO “锁定” 多个 512 KB 数据块可能会对整体系统性能产生不利影响。请记住，在直接 IO 请求期间，数据传输缓冲区会映射到固定的内存位置并锁定，使其不会被换出。如果过度使用，这可能会“限制”内核的灵活性。

在 sg 3.1.18 之前，直接 IO 代码被 “SG_ALLOW_DIO” 宏定义注释掉。在 sg 3.1.18 中（适用于 lk 2.4.2 及更高版本），直接 IO 代码处于活动状态，但默认情况下由运行时值关闭。可以通过 “proc” 文件系统在以下位置访问此值/proc/scsi/sg/allow_dio。当具有 root 权限的用户向该文件写入 “1” 时，直接 IO 将被启用： echo 1 > /proc/scsi/sg/allow_dio 。如果在 sg_io_hdr::flags 中设置了 SG_FLAG_DIRECT_IO，但/proc/scsi/sg/allow_dio值为 “0”，则将执行间接 IO（这在请求完成后通过 ((sg_io_hdr::info & SG_INFO_DIRECT_IO_MASK) == SG_INFO_INDIRECT_IO) 指示）。