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这里重点说明O_DIRECT和O_SYNC。首先，O_DIRECT表示数据不会经过page cache（通常用于用户态自己管理buffer的情况），而是直接提交给块设备层。但这种方式不会同步等待数据安全写入磁盘，例如数据可能在块层排队或在磁盘缓存中。

而O_SYNC标志意味着即使数据会经过page cache，也会采用write through策略，并同步等待数据安全写入磁盘后才会返回。因此，如果同时使用O_DIRECT和O_SYNC，数据不会经过page cache，并且会同步写入磁盘，从而保证数据安全，但这样IO的性能会非常低。

      那么要怎么做呢？很多人会想到很多办法，比如：fflush()、fsync()、fdatasync()、sync()、open()使用O_DIRECT或O_SYNC标志等。嗯，这些手段（或者某些组合）的确可以保证数据安全的持久化，那么它们之间有什么区别呢？fflush()和fsync()有啥区别？O_DIRECT是啥意思，它可以保证数据安全的持久化吗？O_DIRECT和O_SYNC区别什么？O_SYNC和fsync()呢？fsync能完成msync的功能吗？本文将试图理解、解释这些概念的作用和区别。

Linux IO

      所谓一图胜千言，为了解析清楚这些概念的区别，我特意画了一张图，仔细看，应该可以清晰的看出它们的作用和区别。

      这里重点说一下O_DIRECT和O_SYNC，首先要明确的是，O_DIRECT只是说数据不会经过page cache（一般用在用户态自己管理buffer）而是直接提交给块设备层，但是不会同步等待数据安全写入磁盘之后才返回（比如数据可能还在块层排队或者在磁盘自己的cache中）。而O_SYNC标志，虽然数据还是会写page cache，但是此时会采用write through的策略，并同步等待数据安全写入磁盘后才会返回。因此如果同时使用O_DIRECT和O_SYNC，则表示数据不会经过page cache并同步等待数据安全写入磁盘才返回，当然这样IO的性能会非常低下。

      由于O_DIRECT会bypass page cache，因此如果有另一个进程使用普通的方式读文件，有可能会出现数据不一致的现象，这个也需要注意。

      为了做一下辅助说明，此处我贴一下我探讨过程中看过的一些资料。首先是引用open系统调用：http://man7.org/linux/man-pages/man2/open.2.html 相关参数的说明：

     以及innodb相关的文档：https://lwn.net/Articles/457667/

    fsync和fdatasync的区别：http://man7.org/linux/man-pages/man2/fsync.2.html

     msync:http://man7.org/linux/man-pages/man2/msync.2.html

DAX

      其实还有一种IO模式，就是DAX（Direct Access ），是不是看上去和O_DIRECT很像。这种模式需要filesystem和block driver都支持才可以，一般主要用在non volatile memory上，本质上也是绕过page cache直接操作设备。DAX本文先不做深入探讨，后面我会自己写一个支持DAX模式的ramdisk块设备驱动，然后格式化为ext4文件系统并-o dax模式挂载，再来详细研究DAX的IO路径。

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