文件系统direct io 和buffer io

        文件系统io分为direct io和buffer io,其中buffer io也叫normal io. 

       buffer io 对写IO而言有write back和write through,write back先写入到内存中，一段时间后，由内核线程写入到磁盘。由于内存比磁盘快很多，所以write back的速度很快。write back有一个缺点，就是当你掉电时，可能会丢失数据。这时候write through 就粉墨登场了， write through和write back相比，在写入内存的同时也写入到磁盘中，那为什么要写入到内存中呢，不是多此一举吗，这可能为了以后读的更快。不过我没有看到有文件系统实现 write through的，对文件系统来说，buffer io的写就是write back模式。

      buffer io 对读io而言，首先查找file对于的 page cache，如果不存在，则从磁盘读入，然后再写入page cache。

     direct io 不会和内存打交道，而是直接写入到存储设备中，由于存储设备的管理单元是块，所以direct io  的offset 和length必须和块大小对齐，一般物理设备的块大小是512，所以offset和length必须能被512整除。

     我刚开始接触direct io时，对内存的buffer地址也要块或512对齐很难理解，后来经过看代码后，理解了为什么要这么做了，我们知道linux内核的内存是以页为单位的。direct io在内核里直接获取用户进程的虚拟地址对应的物理地址。然后我们知道存储设备都是以块为单位读取的。假如说内存的块大小和512不对齐，而是以4096-512-4 这样的内存地址给内核，那内核怎么办呢，读取512一个字节后，在这个页里已经放不下了，得再申请内存了，这有悖于 direct io 的初衷。