有时候,读写文件并不想要使用系统缓存(page cache),此时 direct 文件读写就派上了用场,使用方法:

(1)打开文件时,添加O_DIRECT参数:

需要定义_GNU_SOURCE,否则找不到O_DIRECT宏定义

示例片段:

#define _GNU_SOURCE

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h> int fd = open("test.out", O_RDWR | O_CREAT | O_DIRECT, );

(2)读写操作的传输数据大小和缓冲区地址都需要按照一定的规则对齐:

Linux下,对于不同的文件系统和内核版本,需要的对齐边界不同,也没有统一的接口可以获取到该边界值。

对于kernel 2.4版本:传输大小和缓冲区地址均需要按照访问文件系统的逻辑块大小对齐,比如文件系统的块大小是4K,buffer地址需要按照4K对齐,需要读写4K倍数的数据

对于kernel 2.6版本:传输大小和缓冲区地址按照目标存储设备的扇区大小(一般512)对齐

可使用memalign (malloc.h)来分配指定地址对齐的资源接口:void *memalign(size_t boundary, size_t size);

完整示例程序:

#define _GNU_SOURCE

#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <malloc.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h> int main(void) {
char hello_str[] = "Hello World!";
void *write_buffer;
void *read_buffer;
int fd;
int ret = ; fd = open("test.out", O_RDWR | O_CREAT | O_DIRECT, );
if (fd < ) {
printf("Failed to open file\n");
return fd;
} /* allocate a 1024 bytes buffer */
write_buffer = memalign(, * ); // align by 512
if (!write_buffer) {
printf("Failed to alloc write buffer\n");
ret = -ENOMEM;
goto bad_write_buffer;
} memcpy(write_buffer, hello_str, sizeof(hello_str)); ret = write(fd, write_buffer, * );
if (ret < ) {
printf("Failed to write file\n");
goto bad_write;
} lseek(fd, , SEEK_SET); // read previous write data read_buffer = memalign(, * );
if (!read_buffer) {
printf("Failed to alloc read buffer\n");
ret = -ENOMEM;
goto bad_read_buffer;
} ret = read(fd, read_buffer, * );
if (ret <) {
printf("Failed to read file\n");
goto bad_read;
} printf("read from file : %s\n", read_buffer); bad_read:
free(read_buffer);
bad_read_buffer:
bad_write:
free(write_buffer);
bad_write_buffer:
close(fd);
return ret;
}

引用Linus的话:

"The thing that has always disturbed me about O_DIRECT is that the whole interface is just stupid, and was probably designed by a deranged monkey on some serious mind-controlling substances."—Linus(O_DIRECT就是一坨屎)

PS:

O_DIRECT的详细描述,可以看linux open系统调用的文档:http://man7.org/linux/man-pages/man2/open.2.html

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