O_DIRECT 与 AIO_RAW

Posted 2023-02-19

【中文标题】O_DIRECT 与 AIO_RAW

【英文标题】：O_DIRECT vs. AIO_RAW

【发布时间】：2013-04-06 13:41:47

【问题描述】：

在使用 POSIX 异步 I/O 时，使用 O_DIRECT 和 AIO_RAW 有什么区别吗？或者我应该/我可以同时使用两者吗？我们正在开发 NoSQL 数据库服务器，并正在研究如何在 POSIX 系统上提高异步 I/O 的效率。

open(2):

O_DIRECT 尽量减少进出该文件的 I/O 的缓存影响。一般来说，这会降低性能，但它在 特殊情况，例如当应用程序进行自己的缓存时。 文件 I/O 直接从用户空间缓冲区完成。

aiocb(5):

您可以在 aio_flags 结构成员中设置 AIO_RAW 标志位 当对原始设备分区执行异步 I/O 时。 当 AIO_RAW 标志位被设置时，异步 I/O 可能 更高效。

【问题讨论】：

Linux 上的 aio_write 不是每次都产生一个线程吗？在我看来，这总是一个失败的提议——最好不要使用 AIO（至少在 Linux 上，直到它变得更好）。

@JohnZwinck 这里有一个关于这个主题的有趣讨论***.com/questions/87892/…，上面写着"Direct, unbuffered I/O is only really useful for transactional databases, and those tend to write their own threads or processes to manage their disk I/O."——这是我们正在开发事务型 NoSQL 数据库服务器产品时的场景。我们管理自己的用户线程池。

我并不是说不要尝试直接的、无缓冲的 I/O。我是说考虑不使用 AIO。这几乎就是您链接的页面所说的：避免使用 AIO。如果需要，请使用 O_DIRECT，但不要使用 AIO_RAW，因为不要使用 AIO。 :)

@JohnZwinck 我认为只要我们管理自己的用户线程池就可以了； POSIX AIO 的好处是它适用于每个文件系统（ext2、ext3、jfs、xfs 和 nfs）和 POSIX 系统，这样我们就不必多次编写相同的代码来制作统一的设备接口。

【参考方案1】：

发问者从未具体说明他们支持哪些操作系统（一个链接指向 Linux 手册页，另一个指向 SCO 手册页），因此很难在没有猜测的情况下回答这个问题。

在撰写本文时，Linux 不支持 AIO_RAW，因为 glibc 的 struct aiocb 没有 aio_flags 成员（https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Asynchronous-I_002fO.html）并且内核 AIO（不是 POSIX）不支持AIO_RAW 值。所以：

使用 O_DIRECT 和 AIO_RAW 有什么不同吗？或者我应该/我可以同时使用两者吗？

是的，因为并非所有支持 POSIX AIO 的操作系统（例如 Linux）都允许您设置 AIO_RAW，并且在某些情况下您肯定不能同时使用两者。此外，在某些操作系统（如 Linux）上，O_DIRECT 可以用于文件系统和设备上的文件，而AIO_RAW 仅适用于“原始设备”。从 dt 源代码来看，AIO_RAW 似乎仅在 HP-UX 和 SCO Unix 上受支持，因此它可能在其他操作系统中使用有限。