linux - O_SYNC 写入何时在页面缓存(mmap 文件)中可见？

Question

我有一个 mmap 只读/共享文件，多个线程/进程同时读取数据。允许单个写入器随时修改数据(在单独的共享内存区域中使用互斥锁)。使用底层文件上的 write() 执行更改。整体设置是旨在实现事务一致性的数据库的一部分。

会以任意顺序写出任意数量的数据页，然后调用fdatasync()。在写入根页面之前，文件中没有任何内容指向这些更改过的页面。根页面使用使用 O_SYNC 打开的第二个文件描述符写入，因此在成功写入根页面之前写入不会返回。所有正在写入的页面都是 mmap 区域的一部分，因此它们最终将对所有读者可见。

问题是——一旦内核将用户缓冲区复制到页面缓存中，最终的 O_SYNC 写入是否立即变得可见？还是仅在同步写入完成后才可见？我已经通读了一些内核代码，但并没有完全遵循它；在我看来，用户数据被立即复制到页面缓存，然后安排写入，然后等待写入完成。同时，写入的数据已经存在于页面缓存中，因此读取进程可以立即看到。这是不可取的，因为如果物理写入实际上失败了，则必须回滚事务，并且决不允许读者看到由不成功的事务写入的任何内容。

有人确切知道 O_SYNC 写入如何与页面缓存交互吗？我想为了安全起见，我可以使用互斥锁来包装对根页面的访问，但这会增加一层开销，最好避免。

Answer 1

在正式的 POSIX 标准下，更新到 MAP_SHARED区域可以随时出现。同步 I/O 定义指定写入仅在数据到达物理介质后返回，但不讨论其他进程看到的数据。

在 Linux 上的实践中，它按照您所描述的那样工作 - 页面缓存是调度设备写入的暂存区域，并且 MAP_SHARED映射是页面缓存的 View 。

作为替代方案，您可以将根页面的副本放入共享的匿名区域。读取进程将使用该副本，而写入进程将在将根页面同步到磁盘后更新它。不过，您仍然需要同步，因为您无法自动更新整个页面。