Linux scatterlist（分散列表）是一種數據結構，用于描述和管理物理內存中不連續的內存塊。它通常用于需要和用戶空間交互大量數據的子系統，如MMC、Video、Audio等。以下是關于scatterlist的詳細介紹：
Scatterlist的應用場景
- DMA傳輸：Scatterlist常用于直接內存訪問（DMA）場景，特別是Scatter/Gather DMA（SGDMA），它允許傳輸多個不連續的內存塊，提高了數據傳輸的效率。
- 文件系統：在文件系統的I/O操作中，scatterlist用于描述文件數據的物理分布，支持零拷貝技術，減少數據拷貝次數，提高性能。
- 加密和解密：在加密和解密操作中，scatterlist允許在不復制數據的情況下就地處理頁面，適用于IPsec等需要分頁處理的場景。
Scatterlist的數據結構
- struct scatterlist：定義了一個物理地址上連續的內存塊，包含頁面鏈接（page_link）、偏移量（offset）、長度（length）以及物理地址（dma_address）等信息。
- struct sg_table：由多個scatterlist組成的數組，用于描述和管理物理上不連續的虛擬地址空間。
Scatterlist的工作原理
- 內存分配：通過
sg_alloc_table函數分配scatterlist數組，并通過sg_alloc_table_from_pages等函數從物理頁面中構建scatterlist。
- 數據傳輸：在DMA傳輸中，scatterlist作為緩沖區描述符，告訴DMA控制器數據在物理內存中的分布，實現高效的數據搬運。
通過上述分析，我們可以看出Linux scatterlist是一種功能強大的數據結構，它在提高I/O操作效率、支持零拷貝技術以及優化加密和解密過程等方面發揮著重要作用。
