为什么直接I / O需要对齐？

Question

man 2 read说：

  

EINVAL fd附加到不适合阅读的对象上；要么   使用O_DIRECT标志打开文件，然后选择其中一个地址   在buf中指定，在count中指定的值或当前文件   偏移量未正确对齐。

Non-direct I/O没有这样的限制，但是为什么直接I / O需要对齐？

Answer 1

（内核2.6+），这是因为从内核的角度来看，直接I / O 可以为零拷贝（即，数据本身的内核中不再进行复制），并且磁盘具有I / O的最小可寻址大小称为“逻辑块大小”（通常为512字节，但可能为4096字节甚至更多）。 O_DIRECT requirement (must obey logical block size alignments) is actually described in the man page for open()（请参阅“注意”下的“ O_DIRECT”部分）。

在有缓冲I / O的情况下，内核将数据从用户空间地址复制到其自己的内部页面缓存地址中（该地址遵守所有对齐规则，并在需要时执行“读取-修改-写入”以确保所有内容都对齐），然后告诉设备对页面缓存位置进行I / O操作。在直接I / O情况下，一切正常的情况下，分配给您的用户空间程序的内存与移交给设备进行I / O来回/从I / O的内存相同，因此您的程序必须服从对齐，因为两者之间没有任何关系。解决问题。