与原始设备fd同步

Question

我对fsync + direct IO感到困惑。

很容易理解这样的代码：

fd = open(filename, O_RDWR, 00644);
write(fd, data, size);
fsync(fd);

在这种情况下，write()会将数据写入页缓存，而fsync会将fd引用的页缓存中的所有修改数据强制到磁盘设备。

但是，如果像这样用O_DIRECT标志打开文件，

fd = open(filename, O_RDWR|O_DIRECT, 00644);
write(fd, data, size);
fsync(fd);

在这种情况下，write()将绕过页面缓存，直接写入磁盘设备。因此，fsync会做什么，在fd所引用的页面缓存中没有脏页。

如果我们打开一个原始设备，fsync会做什么，

fd = open('/dev/sda', O_RDWR|O_DIRECT, 00644);
write(fd, data, size);
fsync(fd);

在这种情况下，我们使用O_DIRECT打开原始设备，该设备上没有文件系统。 sync在这里做什么？

Answer 1

文件系统可能根本不实现O_DIRECT，在这种情况下它将不起作用。

如果它确实实现了O_DIRECT，那么这仍然并不意味着它会进入磁盘，而是only means it's minimally cached by the page cache。即使在硬件缓冲区中，它仍然可以缓存在其他位置。

[fsync(2)是内核和应用程序之间的显式contract，用于持久保存数据，以免丢失数据，并确保可用于要访问它的下一个事物。

对于设备文件，设备驱动程序是实现标志的驱动程序，包括O_DIRECT。

Linux确实使用页面缓存缓存来缓存对块设备的访问，并且确实支持O_DIRECT，以便在直接写入块设备时最大程度地减少缓存交互。