cari
Rumahpangkalan datatutorial mysqlAccessing a File (Linux Kernel)

Accessing Files Different Ways to Access a File Canonical Mode (O_SYNC and O_DIRECT cleared) Synchronous Mode (O_SYNC flag set) Memory Mapping Mode Direct I/O Mode (O_DIRECT flag set, user space - disk) Asynchronous Mode Reading a file is

Accessing Files

Different Ways to Access a File

ð  Canonical Mode (O_SYNC and O_DIRECT cleared)

ð  Synchronous Mode (O_SYNC flag set)

ð  Memory Mapping Mode

ð  Direct I/O Mode (O_DIRECT flag set, user space disk)

ð  Asynchronous Mode

 

Reading a file is always page-based: the kernel always transfers whole pages of data at once.

Allocate a new page frame -> fill the page with suitable portion of the file -> add the page to the page cache -> copy the requested bytes to the process address space

 

Writing to a file may involve disk space allocation because the file size may increase.

 

Reading from a File

/**

 * do_generic_file_read - generic file read routine

 * @filp:  the file to read

 * @ppos:        current file position

 * @desc:        read_descriptor

 * @actor:       read method

 *

 * This is a generic file read routine, and uses the

 * mapping->a_ops->readpage() function for the actual low-level stuff.

 *

 * This is really ugly. But the goto's actually try to clarify some

 * of the logic when it comes to error handling etc.

 */

static void do_generic_file_read(struct file *filp, loff_t *ppos,

                   read_descriptor_t *desc, read_actor_t actor)

 

 

Read-Ahead of Files

Many disk accesses are sequential, that is, many adjacent sectors on disk are likely to be fetched when handling a series of process’s read requests on the same file.

Read-ahead consists of reading several adjacent pages of data of a regular file or block device file before they are actually requested. In most cases, this greatly improves the system performance, because it lets the disk controller handle fewer commands. In some cases, the kernel reduces or stops read-ahead when some random accesses to a file are performed.

 

Natural language description -> design (data structure + algo) -> code

Description:

ð  Read-ahead may be gradually increased as long as the process keeps accessing the file sequentially.

ð  Read-ahead must be scaled down when or even disabled when the current access is not sequential.

ð  Read-ahead should be stopped when the process keeps accessing the same page over and over again or when almost all the pages of the file are in the cache.

 

 

 

Design:

Current window: a contiguous portion of the file consisting of pages being requested by the process

 

Ahead window: a contiguous portion of the file following the ones in the current window

 

/*

 * Track a single file's readahead state

 */

struct file_ra_state {

       pgoff_t start;                     /* where readahead started */

       unsigned int size;              /* # of readahead pages */

       unsigned int async_size;   /* do asynchronous readahead when

                                      there are only # of pages ahead */

 

       unsigned int ra_pages;            /* Maximum readahead window */

       unsigned int mmap_miss;        /* Cache miss stat for mmap accesses */

       loff_t prev_pos;          /* Cache last read() position */

};

 

 

struct file {

       struct file_ra_state    f_ra;

}

 

When is read-ahead algorithm executed?

1.     Read pages of file data

2.     Allocate a page for a file memory mapping

3.     Readahead(), posix_fadvise(), madvise()

 

Writing to a File

Deferred write

 

Memory Mapping

ð  Shared Memory Mapping

ð  Private Memory Mapping

 

System call: mmap(), munmap(), msync()

mmap, munmap - map or unmap files or devices into memory

msync - synchronize a file with a memory map

 

The kernel offers several hooks to customize the memory mapping mechanism for every different filesystem. The core of memory mapping implementation is delegated to a file object’s method named mmap. For disk-based filesystems and for block devices, this method is implemented by a generic function called generic_file_mmap().

 

 

Memory mapping mechanism depends on the demand paging mechanism.

For reasons of efficiency, page frames are not assigned to a memory mapping right after it has been created, but at the last moment that is, when the process tries to address one of its pages, thus causing a Page Fault exception.

 

Non-Linear Memory Mapping

The  remap_file_pages()  system call is used to create a non-linear mapping, that is, a mapping in which the pages of the file are mapped into a non-sequen

       tial order in memory.  The advantage of using remap_file_pages() over using repeated calls to mmap(2) is that the former approach does not require the  ker

       nel to create additional VMA (Virtual Memory Area) data structures.

 

       To create a non-linear mapping we perform the following steps:

 

       1. Use mmap(2) to create a mapping (which is initially linear).  This mapping must be created with the MAP_SHARED flag.

 

       2. Use  one  or more calls to remap_file_pages() to rearrange the correspondence between the pages of the mapping and the pages of the file.  It is possible

          to map the same page of a file into multiple locations within the mapped region.

 

 

Direct I/O Transfer

There’s no substantial difference between:

1.     Accessing a regular file through filesystem

2.     Accessing it by referencing its blocks on the underlying block device file

3.     Establish a file memory mapping

 

However, some highly-sophisticated programs (self-caching application such as high-performance server) would like to have full control of the I/O data transfer mechanism.

 

Linux offers a simple way to bypass the page cache: direct I/O transfer.

O_DIRECT

 

Generic_file_direct_IO() -> __block_dev_direct_IO(), it does not return until all direct IO data transfers have been completed.

 

 

Asynchronous I/O

“Asynchronous” essentially means that when a User Mode process invokes a library function to read or write a file, the function terminates as soon as the read or write operation has been enqueued, possibly even before the real I/O data transfer takes place. The calling process thus continue its execution while the data is being transferred.

 

aio_read(3), aio_cancel(3), aio_error(3), aio_fsync(3), aio_return(3), aio_suspend(3), aio_write(3)

 

Asynchronous I/O Implementation

ð  User-level Implementation

ð  Kernel-level Implementation

 

User-level Implementation:

Clone the current process -> the child process issues synchronous I/O requests -> aio_xxx terminates in parent process

 

io_setup(2), io_cancel(2), io_destroy(2), io_getevents(2), io_submit(2)

 

Kenyataan
Kandungan artikel ini disumbangkan secara sukarela oleh netizen, dan hak cipta adalah milik pengarang asal. Laman web ini tidak memikul tanggungjawab undang-undang yang sepadan. Jika anda menemui sebarang kandungan yang disyaki plagiarisme atau pelanggaran, sila hubungi admin@php.cn
Mysql: Kemahiran penting untuk pemula untuk menguasaiMysql: Kemahiran penting untuk pemula untuk menguasaiApr 18, 2025 am 12:24 AM

MySQL sesuai untuk pemula untuk mempelajari kemahiran pangkalan data. 1. Pasang alat pelayan dan klien MySQL. 2. Memahami pertanyaan SQL asas, seperti SELECT. 3. Operasi data induk: Buat jadual, masukkan, kemas kini, dan padam data. 4. Belajar Kemahiran Lanjutan: Fungsi Subquery dan Window. 5. Debugging dan Pengoptimuman: Semak sintaks, gunakan indeks, elakkan pilih*, dan gunakan had.

MySQL: Data berstruktur dan pangkalan data hubunganMySQL: Data berstruktur dan pangkalan data hubunganApr 18, 2025 am 12:22 AM

MySQL dengan cekap menguruskan data berstruktur melalui struktur jadual dan pertanyaan SQL, dan melaksanakan hubungan antara meja melalui kunci asing. 1. Tentukan format data dan taip apabila membuat jadual. 2. Gunakan kunci asing untuk mewujudkan hubungan antara jadual. 3. Meningkatkan prestasi melalui pengindeksan dan pengoptimuman pertanyaan. 4. Secara kerap sandaran dan memantau pangkalan data untuk memastikan pengoptimuman keselamatan data dan prestasi.

MySQL: Ciri dan keupayaan utama dijelaskanMySQL: Ciri dan keupayaan utama dijelaskanApr 18, 2025 am 12:17 AM

MySQL adalah sistem pengurusan pangkalan data sumber terbuka yang digunakan secara meluas dalam pembangunan web. Ciri -ciri utamanya termasuk: 1. Menyokong pelbagai enjin penyimpanan, seperti InnoDB dan Myisam, sesuai untuk senario yang berbeza; 2. Menyediakan fungsi replikasi master-hamba untuk memudahkan pengimbangan beban dan sandaran data; 3. Meningkatkan kecekapan pertanyaan melalui pengoptimuman pertanyaan dan penggunaan indeks.

Tujuan SQL: Berinteraksi dengan Pangkalan Data MySQLTujuan SQL: Berinteraksi dengan Pangkalan Data MySQLApr 18, 2025 am 12:12 AM

SQL digunakan untuk berinteraksi dengan pangkalan data MySQL untuk merealisasikan penambahan data, penghapusan, pengubahsuaian, pemeriksaan dan reka bentuk pangkalan data. 1) SQL Melaksanakan operasi data melalui Pilih, Masukkan, Kemas kini, Padam Penyataan; 2) Gunakan pernyataan membuat, mengubah, drop untuk reka bentuk dan pengurusan pangkalan data; 3) Pertanyaan kompleks dan analisis data dilaksanakan melalui SQL untuk meningkatkan kecekapan membuat keputusan perniagaan.

Mysql for Beginners: Bermula dengan Pengurusan Pangkalan DataMysql for Beginners: Bermula dengan Pengurusan Pangkalan DataApr 18, 2025 am 12:10 AM

Operasi asas MySQL termasuk membuat pangkalan data, jadual, dan menggunakan SQL untuk melakukan operasi CRUD pada data. 1. Buat pangkalan data: createdatabasemy_first_db; 2. Buat Jadual: CreateTableBooks (Idintauto_IncrementPrimaryKey, Titlevarchar (100) NotNull, Authorvarchar (100) NotNull, Published_yearint); 3. Masukkan Data: InsertIntoBooks (Tajuk, Pengarang, Published_year) VA

Peranan MySQL: Pangkalan Data dalam Aplikasi WebPeranan MySQL: Pangkalan Data dalam Aplikasi WebApr 17, 2025 am 12:23 AM

Peranan utama MySQL dalam aplikasi web adalah untuk menyimpan dan mengurus data. 1.MYSQL dengan cekap memproses maklumat pengguna, katalog produk, rekod urus niaga dan data lain. 2. Melalui pertanyaan SQL, pemaju boleh mengekstrak maklumat dari pangkalan data untuk menghasilkan kandungan dinamik. 3.MYSQL berfungsi berdasarkan model klien-pelayan untuk memastikan kelajuan pertanyaan yang boleh diterima.

MySQL: Membina pangkalan data pertama andaMySQL: Membina pangkalan data pertama andaApr 17, 2025 am 12:22 AM

Langkah -langkah untuk membina pangkalan data MySQL termasuk: 1. Buat pangkalan data dan jadual, 2. Masukkan data, dan 3. Pertama, gunakan pernyataan CreatedataBase dan createtable untuk membuat pangkalan data dan jadual, kemudian gunakan pernyataan InsertInto untuk memasukkan data, dan akhirnya gunakan pernyataan PILIH untuk menanyakan data.

MySQL: Pendekatan mesra pemula untuk penyimpanan dataMySQL: Pendekatan mesra pemula untuk penyimpanan dataApr 17, 2025 am 12:21 AM

MySQL sesuai untuk pemula kerana mudah digunakan dan berkuasa. 1.MYSQL adalah pangkalan data relasi, dan menggunakan SQL untuk operasi CRUD. 2. Ia mudah dipasang dan memerlukan kata laluan pengguna root untuk dikonfigurasi. 3. Gunakan Masukkan, Kemas kini, Padam, dan Pilih untuk Melaksanakan Operasi Data. 4. Orderby, di mana dan menyertai boleh digunakan untuk pertanyaan yang kompleks. 5. Debugging memerlukan memeriksa sintaks dan gunakan Jelaskan untuk menganalisis pertanyaan. 6. Cadangan pengoptimuman termasuk menggunakan indeks, memilih jenis data yang betul dan tabiat pengaturcaraan yang baik.

See all articles

Alat AI Hot

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.

Undress AI Tool

Undress AI Tool

Gambar buka pakaian secara percuma

Clothoff.io

Clothoff.io

Penyingkiran pakaian AI

AI Hentai Generator

AI Hentai Generator

Menjana ai hentai secara percuma.

Artikel Panas

R.E.P.O. Kristal tenaga dijelaskan dan apa yang mereka lakukan (kristal kuning)
1 bulan yang laluBy尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
R.E.P.O. Tetapan grafik terbaik
1 bulan yang laluBy尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
Akan R.E.P.O. Ada Crossplay?
1 bulan yang laluBy尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌

Alat panas

Versi Mac WebStorm

Versi Mac WebStorm

Alat pembangunan JavaScript yang berguna

Muat turun versi mac editor Atom

Muat turun versi mac editor Atom

Editor sumber terbuka yang paling popular

DVWA

DVWA

Damn Vulnerable Web App (DVWA) ialah aplikasi web PHP/MySQL yang sangat terdedah. Matlamat utamanya adalah untuk menjadi bantuan bagi profesional keselamatan untuk menguji kemahiran dan alatan mereka dalam persekitaran undang-undang, untuk membantu pembangun web lebih memahami proses mengamankan aplikasi web, dan untuk membantu guru/pelajar mengajar/belajar dalam persekitaran bilik darjah Aplikasi web keselamatan. Matlamat DVWA adalah untuk mempraktikkan beberapa kelemahan web yang paling biasa melalui antara muka yang mudah dan mudah, dengan pelbagai tahap kesukaran. Sila ambil perhatian bahawa perisian ini

SublimeText3 versi Inggeris

SublimeText3 versi Inggeris

Disyorkan: Versi Win, menyokong gesaan kod!

SublimeText3 versi Mac

SublimeText3 versi Mac

Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)