Linux内核AIO，开启系统调用

Question

为什么 Linux 内核 AIO 不支持异步“打开”系统调用？因为 'open' 会在文件系统上阻塞很长时间，不是吗？

Answer 1

首先，这是一个非常好的合理问题； downvote 是不幸的，它可能把比我更有知识的人赶走了。

AFAICT，没有好的理由。您设法挖掘的讨论是相关的，但根本不令人满意(这可能也是您的结论)。尽管 Torvald 的观点在技术上是正确的，但他们显然忽视了房间里的大象——GUI 编程——以及我确信的许多其他用例。

• 是的，网络服务器会受到网络延迟的限制。这应该是不关心所有其他 IO 的理由，这有点可疑，但我可以接受。

• 是的，许多服务器工作负载将能够使用 dentry/inode 缓存，但不是全部，而且总会有遗漏。

• 是的，“购买更多 RAM”的说法有效。我从来没有发现这是一个很好的论点。

• 然后是所有其他用例。对于许多人来说，包括 GUI 编程，我们有时或经常阻塞并不重要；我们永远不应该阻止。如果访问模式非常随机且时间间隔很远，那么购买更多 RAM 也无济于事——除非拥有与辅助存储提供的容量一样大的容量。

  “反正要快”的想法也是错误的；始终考虑远程文件系统。

唯一引人注目的一点是:

Short and sweet: "aio_open()" is basically never supposed to be an issue. If it is, you've misdesigned something, or you're trying too damn hard to single-thread everything (and "hiding" the threading that does happen by just calling it "AIO" instead - lying to yourself, in short).

这里的重点恰恰是为了避免线程，所以这句话让我很惊讶。甚至列举了其他论点这一事实在我看来表明，这个论点太脆弱了，无法独立存在。

在同一个讨论中深入挖掘，您可以找到 Mikulas Patocka 的这篇帖子:

You can emulate asynchronous IO with kernel threads like FreeBSD and some commercial Unices do, but you still need as many (possibly kernel) threads as many requests you are servicing.

(...)

Making real async IO would require to rewrite all filesystems and whole VFS _from_scratch_. It won't happen.

http://lkml.iu.edu//hypermail/linux/kernel/0102.1/0074.html

这听起来像是一个正确的解释，但显然不是一个好的解释。

请记住，这是一个旧线程，此后发生了很多变化，因此这个答案的值(value)很小。但是，它提供了关于为什么假设的 aio_open 历史上 不可用的见解。此外，要了解许多内核讨论(或与此相关的任何项目的任何内部讨论)通常期望所有参与者都从大量假设开始。因此，我完全有可能没有以正确的方式看待这个问题。

话虽如此，这一点很有趣(Stephen C. Tweedie):

Ahh, but even VMS SYS$QIO is synchronous at doing opens, allocation of the IO request packets, and mapping file location to disk blocks. Only the data IO is ever async (and Ben's async IO stuff for Linux provides that too).

http://lkml.iu.edu//hypermail/linux/kernel/0102.1/0139.html

为什么有趣？因为它强化了这样一种观念，即许多不同的系统不会异步实现 open(和其他调用)。此外，aio_open 不是由 POSIX 指定的，我找不到解释原因的讨论。 Windows 似乎也忽略了这个问题。

就好像这个概念中有一些内在的东西是错误的或困难的，除了似乎没有人能很好地说明为什么最终会这样。

我的猜测是这只是低优先级，而且一直都是。包括线程化或预先打开文件在内的变通办法对于足够多的用例来说应该是足够的，这些用例可以提供功能，但永远不会被证明是合理的。

了解为什么 POSIX 没有定义这样的调用会很有趣。不过，我希望有一个“超出范围”的理由。

如果你想弄个水落石出，我想你必须把讨论带到更合适的 channel ，比如 LKML。