26-直接IO

2.5　直接I/O

和其他现代操作系统内核一样，Linux内核实现了复杂的缓存、缓冲以及设备和应用之间的I/O管理的层次结构（参见2.11节）。高性能的应用可能希望越过这个复杂的层次结构，进行独立的I/O管理。但是，创建一个自己的I/O系统往往会事倍功半，实际上，操作系统层的工具往往比应用层的工具有更好的性能。此外，数据库系统往往倾向于使用自己的缓存，以尽可能减少操作系统带来的开销。

在open()中指定O _ DIRECT标志位会使得内核对I/O管理的影响最小化。如果提供O _ DIRECT标志位，I/O操作会忽略页缓存机制，直接对用户空间缓冲区和设备进行初始化。所有的I/O操作都是同步的，操作在完成之前不会返回。

使用直接I/O时，请求长度、缓冲区对齐以及文件偏移都必须是底层设备扇区大小（通常是512字节）的整数倍。在Linux内核2.6以前，这项要求更加严格：在Linux内核2.4中，所有的操作都必须和文件系统的逻辑块大小对齐（一般是4KB）。为了保持兼容性，应用需要对齐到更大（而且操作更难）的逻辑块大小。