文件系统：覆盖相等长度的数据

Question

我有一个项目，我必须在断电的情况下经常更新磁盘上的数据。当在文件中使用相等长度的数据完全覆盖512b（我的驱动器的1个扇区）时，文件系统是否标记已更改的扇区并在准备冲洗时在磁盘上更新它们？或者它每次刷新更改时都会写入整个文件吗？我主要关注ext4，但我很好奇是否与每个文件系统相同。

如果标准不是跟踪更改但是覆盖整个文件有没有办法改变这个？一些写选项？

Answer 1

通常，Linux文件缓存在页面缓存中，并且在页面级别跟踪页面是否脏。在Intel x86平台上，页面大小为4k，因此如果你弄脏4k页面，那么4k页面就会被写回来。

如果您只想覆盖单个512字节扇区，并且您有一个具有512字节扇区的HDD，则可以使用O_DIRECT标志打开该文件，如果发出512字节写入，则在文件偏移量上打开512字节的倍数，并且您从中获取写入的内存缓冲区也是512字节对齐的，然后您可以绕过页面缓存，并且写入将直接进入磁盘（因此O_DIRECT）。

请注意，许多现代磁盘确实使用4k物理扇区，但出于向后兼容性原因，它们模拟512字节扇区。这些磁盘有时称为512e扇区（e表示模拟）。在这些驱动器上，如果进行512字节扇区写操作，磁盘将执行读 - 修改 - 写周期，因为驱动器内部一次只能写4k。这对于性能影响很明显，但从功能角度来看，它看起来与传统的老式512扇区硬盘相同。