文章目錄

• • 1 linux文件系統(tǒng)基本概念
  • • 1.1 文件系統(tǒng)基本概念
    • 1.2 文件系統(tǒng)緩存
  • 2 文件IO訪問方式概述
  • • 2.1 標(biāo)準(zhǔn)文件IO
    • 2.2 直接IO
    • 2.3 緩存同步

1 linux文件系統(tǒng)基本概念

1.1 文件系統(tǒng)基本概念

文件系統(tǒng) －一種把數(shù)據(jù)組織成文件和目錄的存儲方式，提供了基于文件的存取接口，并通過文件權(quán)限控制訪問。

1.2 文件系統(tǒng)緩存

主存(通常是DRAM)的一塊區(qū)域,用來緩存文件系統(tǒng)的內(nèi)容，包含各種數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)。

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2 文件IO訪問方式概述

2.1 標(biāo)準(zhǔn)文件IO

標(biāo)準(zhǔn)文件IO訪問方式如下：

2.2 直接IO

直接IO訪問方式如下：

直接IO的使用方式：

• open +O_DIRECT：繞過內(nèi)核緩沖區(qū)的直接訪問，便有效避免了CPU和內(nèi)存的多余時間開銷。
• 直接IO 繞過緩存，不會出現(xiàn)write成功而數(shù)據(jù)丟失的情況。

注意： 直接I/O的缺點(diǎn)就是如果訪問的數(shù)據(jù)不在應(yīng)用程序緩存中，那么每次數(shù)據(jù)都會直接從磁盤進(jìn)行加載，這種直接加載會非常緩慢！通常直接I/O跟異步I/O結(jié)合使用會得到較好的性能。

O_DIRECT和O_SYNC不同：

• 后者只對寫數(shù)據(jù)有效，它將寫入內(nèi)核緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)立即寫入磁盤，將機(jī)器故障時數(shù)據(jù)的丟失減少到最小，但是它仍然要經(jīng)過內(nèi)核緩沖區(qū)。

2.3 緩存同步

緩存同步 ：為了保證磁盤系統(tǒng)與緩沖區(qū)中內(nèi)容一致，Linux 系統(tǒng)提供了 sync、fsync 和fdatasync 三個函數(shù)。

函數(shù)描述： 向打開的文件寫數(shù)據(jù); 成功返回寫入的字節(jié)數(shù),若出錯，返回-1。

頭文件：#include <unistd.h>

int fsync(int fd);int fdatasync(int fd);void sync(void);

說明：

• sync - 將所有修改過的塊緩沖區(qū)排入寫隊(duì)列，然后就返回，它并不等待實(shí)際寫磁盤操作結(jié)束。
• fsync - 將fd對應(yīng)文件的塊緩沖區(qū)立即寫入磁盤，并等待實(shí)際寫磁盤操作結(jié)束返回。
• fdatasync - 類似fsync,但只影響文件的數(shù)據(jù)部分。而除數(shù)據(jù)外，fsync 還會同步更新文件屬性。

實(shí)際上的Linux文件IO流程圖如下：

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參考資料：

C/C++從入門到精通-高級程序員之路【奇牛學(xué)院】

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux文件IO深入剖析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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