是否正在从扇区中读取磁盘原子？

Question

据我所知，或多或少地，所有系统都将对磁盘的写入作为对扇区的原子写入（通常为512或4096字节）。但是阅读呢？

即如果我有一个使用read（2）命令顺序读取文件的进程，那么在我完成读取整个扇区之前，是否有可能覆盖该扇区，或者整个扇区是否通过原子操作复制到内存中？

让我们以玩具为例；我有一个已将mmap：ed文件的生产者。该生产者的任务是在第一个扇区的某个位置写字母“ A”，然后将其移动到仍位于第一个扇区的另一个位置。由于生产者不知道何时将内存写入磁盘，因此请确保始终将“ A”写入新地址，然后再将其从旧地址中删除。因此，当查看磁盘上的文件时，可能存在2个“ A”，但永远不会小于1。但是请考虑以下情况：对一个扇区的读取不是原子的（例如，当使用具有mmap的另一个MAP_SHARED进行读取时） ？），那么可能会发生，当使用者进程开始读取文件时，“ A”位于扇区的后半部分，但是当使用者进程到达该扇区的第二部分时，会进行新的（原子的）写入该扇区的“ A”移到该扇区的上半部分。如果消费者继续阅读该行业的后半部分，则在该行业的任何地方都看不到任何“ A”。使用read(2)时仍然有风险吗？

Answer 1

实际上，NAND闪存，硬盘和CD-ROM将成为原子读取扇区，因为硬件无法同时从同一块读取和写入。此外，它们存储每个扇区的校验和，因此任何撕裂的写入都将被作为读取错误丢弃。

但是，在您的情况下，这都不重要，因为read/write/mmap在VFS上运行，而不是直接在设备上运行。当您从read的页面执行mmap时，会获得该页面的简单非原子副本，并且实际上可能没有显示“ A”。