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Linux Direct 文件读写（文件DIO）
有时候，读写文件并不想要使用系统缓存（page cache），此时 direct 文件读写就派上了用场，使用方法：
（1）打开文件时，添加O_DIRECT参数：
需要定义_GNU_SOURCE，否则找不到O_DIRECT宏定义
示例片段：
#define _GNU_SOURCE #include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h> int fd = open("test.out", O_RDWR | O_CREAT | O_DIRECT, 0644);
（2）读写操作的传输数据大小和缓冲区地址都需要按照一定的规则对齐：
Linux下，对于不同的文件系统和内核版本，需要的对齐边界不同，也没有统一的接口可以获取到该边界值。
对于kernel 2.4版本：传输大小和缓冲区地址均需要按照访问文件系统的逻辑块大小对齐，比如文件系统的块大小是4K，buffer地址需要按照4K对齐，需要读写4K倍数的数据
对于kernel 2.6版本：传输大小和缓冲区地址按照目标存储设备的扇区大小（一般512）对齐
可使用memalign （malloc.h）来分配指定地址对齐的资源接口：void *memalign(size_t boundary, size_t size);
完整示例程序：
#define _GNU_SOURCE #include <sys/types.h>#include <fcntl.h>#include <malloc.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h> int main(void) { char hello_str[] = "Hello World!"; void *write_buffer; void *read_buffer; int fd; int ret = 0; fd = open("test.out", O_RDWR | O_CREAT | O_DIRECT, 0644); if (fd < 0) { printf("Failed to open file\n"); return fd; } /* allocate a 1024 bytes buffer */ write_buffer = memalign(512, 512 * 2); // align by 512 if (!write_buffer) { printf("Failed to alloc write buffer\n"); ret = -ENOMEM; goto bad_write_buffer; } memcpy(write_buffer, hello_str, sizeof(hello_str)); ret = write(fd, write_buffer, 512 * 2); if (ret < 0) { printf("Failed to write file\n"); goto bad_write; } lseek(fd, 0, SEEK_SET); // read previous write data read_buffer = memalign(512, 512 * 2); if (!read_buffer) { printf("Failed to alloc read buffer\n"); ret = -ENOMEM; goto bad_read_buffer; } ret = read(fd, read_buffer, 512 * 2); if (ret <0) { printf("Failed to read file\n"); goto bad_read; } printf("read from file : %s\n", read_buffer); bad_read: free(read_buffer);bad_read_buffer:bad_write: free(write_buffer);bad_write_buffer: close(fd); return ret;}
引用Linus的话：
"The thing that has always disturbed me about O_DIRECT is that the whole interface is just stupid, and was probably designed by a deranged monkey on some serious mind-controlling substances."—Linus（O_DIRECT就是一坨屎）
PS:
O_DIRECT的详细描述，可以看linux open系统调用的文档：http://man7.org/linux/man-pages/man2/open.2.html
Linux Direct 文件读写（文件DIO）