C 如何实现或模拟MADV_ZERO？

我希望能够在不调用任何io的情况下将文件内存映射的范围归零（以便高效地按顺序覆盖巨大的文件，而不会产生任何磁盘读取io）

执行

std:：memset（ptr，0，length）

将导致从磁盘读取页面（如果页面尚未在内存中），即使整个页面被覆盖，也会完全破坏磁盘性能

我希望能够执行类似于

madvise（ptr，length，MADV_ZERO）

的操作，在访问指定范围时，将该范围归零（类似于），从而导致零填充页面错误，而不是常规io页面错误

不幸的是，

MADV_ZERO

不存在。即使相应的标志确实存在于中，并且可以与

fwrite

一起使用，以实现类似的效果，但没有即时的跨进程一致性

我想一个可能的选择是使用。然而，据我所知，这可能会导致文件碎片，并在完成时阻止其他操作，这使我无法确定其长期性能影响。我对Windows的经验是，类似的命令在调用时可能会导致显著的性能峰值

我的问题是如何实现或模拟共享映射的

MADV_ZERO

，最好是在用户模式下

1.

/dev/zero/

我已经读到了只需将

/dev/zero

读入所选的范围。虽然我不太清楚“读入范围”是什么意思以及如何做到这一点。它是否像从

/dev/zero

进入内存范围的

fread

？不确定如何避免访问时出现常规页面错误

对于Linux，只需将

/dev/zero

读入所选范围即可。这个 内核已经为匿名映射优化了这种情况

如果一般来说执行起来太难，我
建议MADV_ZERO应具有以下效果：与阅读完全相同
/dev/zero进入范围，但始终有效

编辑：跟随线程一点，结果是它实际上不会工作

在处理共享映射时，它不起作用

2.

MADV\u删除

在Linux中实现它的一个猜测（即不是在用户应用程序中，这是我更喜欢的）可能是简单地复制和修改

MADV_REMOVE

，即使用而不是。虽然我猜得有点过头了，尤其是当我不太明白

vfs\u allocate

周围的代码在做什么时：

// madvice.c
static long madvise_remove(...)
  ...
  /*
   * Filesystem's fallocate may need to take i_mutex.  We need to
   * explicitly grab a reference because the vma (and hence the
   * vma's reference to the file) can go away as soon as we drop
   * mmap_sem.
   */
  get_file(f); // Increment ref count.
  up_read(&current->mm->mmap_sem); // Release a read lock? Why?
  error = vfs_fallocate(f,
            FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE, // FALLOC_FL_ZERO_RANGE?
            offset, end - start);
  fput(f); // Decrement ref count.
  down_read(&current->mm->mmap_sem); // Acquire read lock. Why?
  return error;
}

---

您可能无法做您想做的事情（在用户空间中，不攻击内核）。请注意，写入零页可能不会导致物理磁盘IO，因为

---

您可能希望在中用文件孔替换文件段（但这并不完全是您想要的），但某些文件系统（例如VFAT）没有孔或稀疏文件。请参见

SEEK\u HOLE

，

很可能“简单地将

/dev/zero

读入所选范围”指的是。@code艺术家：不太确定从中得到什么…从

flags=MAP\u ANONYMOUS | MAP\u SHARED | MAP\u NORESERVE

开始，然后沿着代码路径直到

shmem\u zero\u setup（）

查看完整图片。对于匿名映射，在没有支持零页的文件的情况下，最初使用零页来优化读取。当然，这并不能解决你的问题。这只是一个适当实现的示例，如果您想自己在内核中实现建议，可以参考它。另一方面，如果您要将固定模式的块写入磁盘（即长序列的零），为什么不在

O|u DIRECT | O|WRONLY

，

lseek（）中打开文件

到适当的偏移量，只需转储大数据块（磁盘块大小的倍数），直到

len

字节数归零。显然是这个。你觉得呢？…坚持不懈的IPC让我想起了过去的美好回忆。我在玩mmap ed文件，目的完全相同。我使用inotify监视文件支持的“共享内存”。因为没有P在我的设计中，writer线程将更新内存映射共享文件中的所有相关字段，并最终触发一个

msync（）

，在此基础上，使用inotify等待的读卡器线程将被解锁。我希望它能有所帮助……是的，这就是

MADV_REMOVE

的作用。但是，正如我们都注意到的，它会导致文件变得稀疏，并且在完成时打孔会将文件从所有其他操作中锁定（例如，Windows非常慢，到目前为止还没有在Linux上测试）。这让我怀疑它对长期绩效的影响。我需要的用例是24/7写入，没有任何时间进行碎片整理。我相信您在文件/页面缓存方面也有同样的问题。因为页面缓存本身使用内存映射的部分，但是在更大的边界上。不过我不确定。