Linux 我可以在不使用mmap的情况下防止文件页逐出吗？

我的理解是，我可以通过对文件执行

mmap

，然后对映射的内存调用

mlock

，将文件保存在内存中

有没有一种方法可以在不执行mmap的情况下将文件数据保留在页面缓存中？具体地说，我希望确保在向文件追加数据时，我要写入的页面永远不会被逐出

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我意识到这是罕见的，但我相信在某些情况下会发生。例如，应用程序写入数据，等待的时间超过了脏写回的百分之几秒（之后页面变干净，可以被逐出），然后写入更多的数据。

我相信您在理解这些数据时有点错误。它的预期用途是：

断言由于数据尚未从磁盘加载或交换出去（出于性能原因很有用，在实时应用程序中很关键），所以从内存读取时不会有等待

断言页面不会被交换出去（对于密码或明文私钥等私有数据至关重要）

因此，它断言页面已加载到RAM中，并防止它们被调出。无法保证它可以防止从文件映射的脏页的写回（事实上，它没有，请参见下面的实验）

要提示内核您将从fd进行一些读取，很快就会有了，所以

可能会将文件的请求部分加载到页面缓存中

---

我不能肯定这一点，但我认为目前实际上没有办法禁止为特定文件写回脏页。也许有什么方法可以暗示，但我也看不到

---

mmap/mlock实验

alexander@goblin~/tmp$cat mmap.c
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#定义句柄错误（msg）\
do{perror（msg）；exit（exit_FAILURE）；}while（0）
int main（int argc，char*argv[]）{
char*addr；
int-fd；
结构统计某人；
尺寸与长度；
如果（argc！=2）{
fprintf（stderr，“%s文件\n”，argv[0]）；
退出（退出失败）；
}
fd=开路（argv[1]，O_RDWR）；
如果（fd==-1）{
处理错误（“打开”）；
}
if（fstat（fd，&sb）=-1）{/*获取文件大小*/
处理错误（“fstat”）；
}
长度=sb.st_尺寸；
addr=mmap（空，长度，保护读取，保护写入，映射共享，fd，0）；
if（addr==MAP_失败）{
处理错误（“mmap”）；
}
if（mlock（addr，length）/dev/null | hextump-C
00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001000
alexander@goblin~/tmp$gcc mmap.c
alexander@goblin~/tmp$./a.out foo&
[1] 26450
alexander@goblin~/tmp$sudo hdparm--fibmap foo
傅：
文件系统块大小4096，从LBA 0开始；假设为512字节扇区。
字节\u偏移开始\u LBA结束\u LBA扇区
0  279061632  279061639          8
alexander@goblin~/tmp$sudo dd if=/dev/mapper/vg_main-gentoo_home count=8 skip=279061632 iflag=nocache 2>/dev/null | hextdump-C
00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001000
alexander@goblin~/tmp$sleep 10
alexander@goblin~/tmp$sudo hdparm--fibmap foo
傅：
文件系统块大小4096，从LBA 0开始；假设为512字节扇区。
字节\u偏移开始\u LBA结束\u LBA扇区
0  279061632  279061639          8
alexander@goblin~/tmp$sudo dd if=/dev/mapper/vg_main-gentoo_home count=8 skip=279061632 iflag=nocache 2>/dev/null | hextdump-C
00000000 68 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64 21 00 00 |你好世界|
00000010  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001000
alexander@goblin~/tmp$fg
/a.out-foo
^C

我相信您在理解功能方面有点错误。它的预期用途是：

断言由于数据尚未从磁盘加载或交换出去（出于性能原因很有用，在实时应用程序中很关键），所以从内存读取时不会有等待

断言页面不会被交换出去（对于密码或明文私钥等私有数据至关重要）

因此，它断言这些页面被加载到RAM中，并防止它们被调出。无法保证它会阻止从文件映射的脏页面的写回（事实上，它不会，请参见下面的实验）

要提示内核您将从fd进行一些读取，很快就会有了，所以

可能会将文件的请求部分加载到页面缓存中

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我不能肯定这一点，但我想目前实际上没有办法禁止为特定文件写回脏页。可能有某种方法可以暗示它，但我也看不到任何方法

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mmap/mlock实验

alexander@goblin~/tmp$cat mmap.c
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#定义句柄错误（msg）\
do{perror（msg）；exit（exit_FAILURE）；}while（0）
int main（int argc，char*argv[]）{
char*addr；
int-fd；
结构统计某人；
尺寸与长度；
如果（argc！=2）{
fprintf（stderr，“%s文件\n”，argv[0]）；
退出（退出失败）；
}
fd=开路（argv[1]，O_RDWR）；
如果（fd==-1）{
处理错误（“打开”）；
}
if（fstat（fd，&sb）=-1）{/*获取文件大小*/
处理错误（“fstat”）；
}
长度=sb.st_尺寸；
addr=mmap（空，长度，保护读取，保护写入，映射共享，fd，0）；
if（addr==MAP_失败）{
处理错误（“mmap”）；
}
if（mlock（addr，length）/dev/null | hextump-C
00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001000
alexander@goblin~/tmp$gcc mmap.c
alexander@goblin~/tmp$./a.out foo&
[1] 26450
alexander@goblin~/tmp$sudo hdparm--fibmap foo
傅：
文件系统块大小4096，从LBA 0开始；假设为512字节
posix_fadvise(fd, offset, len,  POSIX_FADV_RANDOM);

alexander@goblin ~/tmp $ cat mmap.c
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#define handle_error(msg) \
    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)

int main(int argc, char *argv[]) {
    char *addr;
    int fd;
    struct stat sb;
    size_t length;

    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "%s file\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    fd = open(argv[1], O_RDWR);
    if (fd == -1) {
        handle_error("open");
    }
    if (fstat(fd, &sb) == -1) {          /* To obtain file size */
        handle_error("fstat");
    }

    length = sb.st_size;

    addr = mmap(NULL, length , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (addr == MAP_FAILED) {
        handle_error("mmap");
    }

    if(mlock(addr, length)<0) {
        handle_error("mlock");
    }

    strcpy(addr, "hello world!");

    sleep(100);

    munmap(addr, length);
    close(fd);

    exit(EXIT_SUCCESS);
}
alexander@goblin ~/tmp $ grep . /proc/sys/vm/dirty_{expire,writeback}_centisecs
/proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs:1000
/proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs:500
alexander@goblin ~/tmp $ dd if=/dev/zero of=foo bs=4k count=1
1+0 records in
1+0 records out
4096 bytes (4.1 kB, 4.0 KiB) copied, 8.1296e-05 s, 50.4 MB/s
alexander@goblin ~/tmp $ fallocate -l 4096 foo
alexander@goblin ~/tmp $ sync foo
alexander@goblin ~/tmp $ sudo hdparm --fibmap foo

foo:
 filesystem blocksize 4096, begins at LBA 0; assuming 512 byte sectors.
 byte_offset  begin_LBA    end_LBA    sectors
           0  279061632  279061639          8
alexander@goblin ~/tmp $ sudo dd if=/dev/mapper/vg_main-gentoo_home count=8 skip=279061632 iflag=nocache 2>/dev/null | hexdump -C
00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001000
alexander@goblin ~/tmp $ gcc mmap.c
alexander@goblin ~/tmp $ ./a.out foo &
[1] 26450
alexander@goblin ~/tmp $ sudo hdparm --fibmap foo

foo:
 filesystem blocksize 4096, begins at LBA 0; assuming 512 byte sectors.
 byte_offset  begin_LBA    end_LBA    sectors
           0  279061632  279061639          8
alexander@goblin ~/tmp $ sudo dd if=/dev/mapper/vg_main-gentoo_home count=8 skip=279061632 iflag=nocache 2>/dev/null | hexdump -C
00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001000
alexander@goblin ~/tmp $ sleep 10
alexander@goblin ~/tmp $ sudo hdparm --fibmap foo

foo:
 filesystem blocksize 4096, begins at LBA 0; assuming 512 byte sectors.
 byte_offset  begin_LBA    end_LBA    sectors
           0  279061632  279061639          8
alexander@goblin ~/tmp $ sudo dd if=/dev/mapper/vg_main-gentoo_home count=8 skip=279061632 iflag=nocache 2>/dev/null | hexdump -C
00000000  68 65 6c 6c 6f 20 77 6f  72 6c 64 21 00 00 00 00  |hello world!....|
00000010  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001000
alexander@goblin ~/tmp $ fg
./a.out foo
^C