缓存与缓冲

路径访问：读取

File Read Timeline (Time Increasing Downward)

• open() 获取文件标识符就需要 5 次 I/O
• 每次 read() 读取一个数据块就需要 3 次 I/O
  • 向 inode 写入最近访问时间

路径访问：写入

File Creation Timeline (Time Increasing Downward)

（这张图有问题，第 8-9 行的 read，write 应该对应的是 foo inode，第 10 行的 write 应该对应的是 bar inode）

• 创建就需要 10 次 I/O
  • 4 次读取沿着路径走
  • 2 次，读取并写入 i-bmap（找到空闲 inode 并标记使用）
  • 1 次读取文件夹的数据块更新名称到 inode 的映射
  • 2 次，读取并写入以更新文件夹的 inode
  • 1 次修改，初始化文件本身的 inode
• 每次 write() 写入一个新数据块就需要 5 次 I/O

缓存与缓冲

庞大的 I/O 开销。

现代 OS 用物理内存缓存 (read cacheing) 读操作，缓冲 (write buffering) 写操作。

• 缓存重要的块（inode 表，数据块等）
  • 静态 v.s. 动态分割 (static v.s. dynamic partitioning)
  • 将块缓存合入页缓存：统一页缓存 (unified page cache)
• 缓冲写入
  • 将写入操作在内存中延迟，合并，取消甚至调度