Linux基礎之檔案讀寫流程

2021-08-07 21:34:44 字數 1056 閱讀 4903

應用程式發起讀請求,觸發系統呼叫read()函式,使用者態切換為核心態;

檔案系統通過目錄項→inode→address_space→頁快取樹,查詢page cache是否存在;

page cache不存在產生缺頁中斷,cpu向dma發出控制指令;

dma 控制器將資料從主存或硬碟拷貝到核心空間(kernel space)的緩衝區(read buffer);

dma 磁碟控制器向 cpu 發出資料讀完的訊號,由 cpu 負責將資料從核心緩衝區拷貝到使用者緩衝區;

使用者程序由核心態切換回使用者態,獲得檔案資料;

空間視角

時間視角

檔案系統通過目錄項→inode→address_space→頁快取樹,查詢page cache是否存在,如果不存在則需要建立;

page cache存在後,cpu將資料從使用者緩衝區拷貝到核心緩衝區,page cache變為髒頁(dirty page),寫流程返回;

使用者主動觸發刷盤或者達到特定條件核心觸發刷盤,喚醒pdflush執行緒將核心緩衝區的資料刷入磁碟;

定時方式執行;

記憶體不足時;

使用者主動觸發;

dma 的全稱叫直接記憶體訪問(direct memory access),是一種允許外圍裝置(硬體子系統)直接訪問系統主記憶體的機制。基於 dma 訪問方式,硬體與核心緩衝區的資料傳輸由dma控制器控制,cpu只需在資料傳輸開始和結束時做一點處理外(開始和結束時候要做中斷處理),釋放了cpu。目前大多數的硬體裝置,包括磁碟控制器、網絡卡、顯示卡以及音效卡等都支援 dma 技術。

參考:支撐百萬併發的「零拷貝」技術,你了解嗎?

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