82、文件读写操作详解

文件读写操作详解

1. 文件预读机制

在文件读取过程中， page_cache_readahead() 函数在创建新窗口时，会启动对包含页面的读取操作。为了读取一组页面，它会调用 blockable_page_cache_readahead() 函数。该函数为减少内核开销，采用了以下策略：
- 避免在读取拥塞时操作 ：若服务于块设备的请求队列处于读取拥塞状态，则不进行读取操作，因为增加拥塞并阻塞预读没有意义。
- 检查页面缓存 ：对每个要读取的页面检查页面缓存，若页面已在缓存中，则直接跳过。
- 一次性分配页面帧 ：在从磁盘读取之前，一次性分配读取请求所需的所有页面帧。若无法获取所有页面帧，则仅对可用页面执行预读操作，因为等待所有页面帧可用再进行预读意义不大。
- 使用多段生物描述符 ：尽可能使用多段生物描述符将读取操作提交到通用块层。若地址空间对象定义了专门的 readpages 方法，则使用该方法；否则，重复调用 readpage 方法。

当预读策略效果不佳时，内核需要调整预读参数。以 do_generic_file_read() 函数为例，在步骤 4c 中调用 page_cache_readahead() 函数。根据流程图，请求的页面可能在当前窗口或提前窗口中，应已提前读取；若不在，则调用 blockable_pa