没有！

Question

我们希望尽力避免在电源故障期间丢失数据。所以我决定使用O_DIRECT标志打开一个文件来写入磁盘中的数据。 O_DIRECT是否意味着数据完全绕过OS缓存？如果请求向应用程序返回成功，是否表示数据必须已刷新到磁盘？如果我在一个文件系统中打开常规文件，那么FS元数据怎么样？它是否也会被立即刷新，或者是否被缓存？

顺便说一下，O_DIRECT可以在Windows中使用吗？或者Windows中是否有相应的方法？

Answer 1

O_DIRECT可能会做你想要的，但它会大大减慢你的I / O.
我认为只是调用fsync（）或fflush（）取决于你是使用直接文件描述符操作还是FILE *应该就足够了。
至于元数据问题，它取决于底层文件系统，甚至在硬件上，如果你想要更加偏执。硬盘驱动器（尤其是SSD）可能会报告操作已完成，但可能需要一段时间才能实际写入数据。

Answer 2

您可以使用O_DIRECT，但对于许多应用程序，调用fdatasync（）更方便。 O_DIRECT施加了很多限制，因为IO完全绕过了OS缓存。它绕过读缓存和写缓存。

对于文件系统元数据，您可以在写入文件后执行fsync（）。 fsync刷新文件元数据，因此如果之后电源立即丢失，您可以确保文件不会消失（或更改其属性等）。

这些机制中的任何一种都取决于您的IO子系统不会向操作系统说明将数据保存到存储，并且在许多情况下，依赖于其他依赖于硬件的东西（例如RAID控制器电池在电源恢复之前没有耗尽）< / p>

Answer 3

CreateFile 可以做到这一点。

HANDLE WINAPI CreateFile(
  __in      LPCTSTR lpFileName,
  __in      DWORD dwDesiredAccess,
  __in      DWORD dwShareMode,
  __in_opt  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,
  __in      DWORD dwCreationDisposition,
  __in      DWORD dwFlagsAndAttributes,
  __in_opt  HANDLE hTemplateFile
);

对于dwFlagsAndAttributes，您可以指定FILE_FLAG_WRITE_THROUGH和FILE_FLAG_NO_BUFFERING。

如果FILE_FLAG_WRITE_THROUGH和 FILE_FLAG_NO_BUFFERING都是指定，以便系统缓存没有效果，那么数据是立即刷新到磁盘没有通过Windows系统高速缓存即可。操作系统也是请求硬写入磁盘的本地硬件缓存到持久性媒体。

Answer 4

我可以使用O_DIRECT进行写入请求，以避免电源故障时数据丢失吗？

没有！

在Linux O_DIRECT尝试绕过操作系统缓存时，从不绕过磁盘的缓存。如果您的磁盘具有易失性写入缓存，则在突然断电期间仍然可能丢失仅在磁盘缓存中的数据！

O_DIRECT是否意味着数据完全绕过OS缓存？

通常，但某些Linux文件系统可能会使用O_DIRECT（Ext4 Wiki Clarifying Direct IO's Semantics page warns this can happen with allocating writes）回退到缓冲I / O.

如果请求向应用程序返回成功，是否表示数据必须已刷新到磁盘？

这通常意味着磁盘已经“看到”它，但是看到上面的警告（例如，数据可能已经转移到缓冲区缓存/数据可能只在磁盘的易失性缓存中）。

如果我在一个文件系统中打开常规文件，FS元数据怎么样？它是否也会被立即刷新，或者是否被缓存？

很棒的问题！即使请求成功完成，元数据仍可能在缓存中滚动并且尚未同步到磁盘。

以上所有意味着您必须在正确的位置执行相应的fsync()命令（并检查其结果！），以确定操作是否已达到非易失性存储。有关详细信息，请参阅https://thunk.org/tytso/blog/2009/03/15/dont-fear-the-fsync/和LWN article "Ensuring data reaches disk"。

我可以使用O_DIRECT进行写入请求，以避免电源故障时数据丢失吗？

4 个答案:

没有！