디스크 컨트롤러가 쓰기 장벽이없는 경우 같은 섹터에 대한 동시 쓰기를 어떻게 처리합니까?

Question

O_DIRECT | O_ASYNC로 파일을 열고 fsync 또는 fdatasync를 사용하지 않고 동일한 디스크 섹터에 두 개의 동시 쓰기를 수행하면 Linux 디스크 하위 시스템이나 하드웨어 디스크 컨트롤러가 해당 디스크의 최종 데이터 섹터는 두 번째 쓰기가 될 것인가?

사실 O_DIRECT가 OS 버퍼 캐시를 우회하는 동안 데이터는 궁극적으로 하위 레벨 IO 대기열 (디스크 스케줄러 대기열, 디스크 드라이버 대기열, 하드웨어 컨트롤러의 캐시/대기열 등)에서 종료됩니다. IO 알고리즘을 엘리베이터 알고리즘까지 추적했습니다. 예를 들어
요청의 다음 순서는 디스크 스케줄러 큐

write sector 1 from buffer 1 
write sector 2 from buffer 2 
write sector 1 from buffer 3 [Its not buffer 1!!] 

엘리베이터 코드가 각각 버퍼 1, 2에서 sector1,2을 병합 할 수있는 "다시 병합"을 할 것이라고에서 생을 마감합니다. 그런 다음 디스크 2 개의 디스크 IO를 발행하십시오. 하지만 디스크 섹터 1에 대한 최종 데이터가 버퍼 1 또는 버퍼 3 (드라이버/컨트롤러의 다시 쓰기 의미에 대해 잘 모르는 경우)에 있는지 확실하지 않습니다.

시나리오 2 :

write sector 1 from buffer 1 
write sector 500 from buffer 2 
write sector 1 from buffer 3 

방법이 시나리오를 처리 할 것인가? 더 기본적인 질문은 O_DIRECT 모드에서 AIO를 사용하여 쓰기를 수행 할 때 명시적인 쓰기 장벽이없는 경우 디스크 시퀀스 스케줄러의 대기열에 이러한 일련의 요청이 끝날 수 있습니까?
"예"인 경우 "동일한 섹터에 여러 번 쓰면 최종 기록이 최종 기록이됩니다"와 같은 주문 보증이 있습니까?
또는 비 결정적인 순서 [디스크 컨트롤러/검색 시간을 최적화하기 위해 장벽 내에서 쓰기를 재개하는 캐시] 왼쪽에

Answer 1

장벽은 going away입니다. 겹쳐 쓰는 쓰기 작업 중에서 순서를 지정해야하는 경우 두 번째 쓰기 작업을 완료하기 전에 첫 번째 작업 완료를 기다려야합니다. (장벽이 사라집니다.)

일반적인 경우에는 아무런 보장이 없다고 생각합니다. 최종 결과는 타이밍, 호스트 및 저장 장치의 상태 등에 따라 애플리케이션 관점에서 비 결정적입니다.

요청 큐는 예측 가능한 방식으로 요청을 병합하지만 하드웨어는 일관된 결과를 제공 할 필요가 없습니다 동시에 드라이브 대기열에있는 쓰기의 경우

저장 장치의 속도와 호스트 CPU의 속도에 따라 명령이 저장 장치에 전송되기 전에 요청 큐에서 병합이 수행되는 것을 보장 할 수 없습니다.

불행하게도 O_DIRECT를 사용하는 응용 프로그램 (예 : 직접 BIOS를 구성하는 파일 시스템과 달리)이 완료 될 때까지 기다려야하는 것은 분명하지 않습니다.

Answer 2

괜찮습니다. 요청이 선형 엘리베이터 대기열에 저장됩니다. 이 시점에서 다른 스레드에서 온 것이 맞지 않습니다. 동일한 배열은 3 개의 연속 쓰기를 발행하는 단일 스레드의 결과 일 수 있습니다. 자, 파일을 OS 나 컨트롤러에 맡기시겠습니까? 예를 들면, 임의의 방식으로 동일한 섹터에 순차적으로 기록을 재배 열하는 것입니까? 나는 틀림없이 틀릴 수도 있습니다 :)