使用 Linux AIO，能够进行 IO，但也会将垃圾写入文件

Question

这可能看起来很傻，但是，我使用的是 libaio（而不是 posix aio），我可以在文件中写入一些内容，但我也在向文件中写入额外的内容。

我了解了iocb的缓冲区字段的对齐要求和数据类型。

这里是代码示例（只有相关的使用部分，用于表示）

aio_context_t someContext;
struct iocb somecb;
struct io_event someevents[1];
struct iocb *somecbs[1];
somefd = open("/tmp/someFile", O_RDWR | O_CREAT);
char someBuffer[4096];

... // error checks 
someContext = 0; // this is necessary 
io_setup(32, &someContext ); // no error checks pasted here
strcpy(someBuffer, "hello stack overflow"); 


memset(&somecb, 0, sizeof(somecb));
somecb.aio_fildes = somefd ;
somecb.aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PWRITE;
somecb.aio_buf = (uint64_t)someBuffer;
somecb.aio_offset = 0;
somecb.aio_nbytes = 100; // // // 
// I am avoiding the memeaign and sysconf get page part in sample paste
somecbs[0] = &somecb;  // address of the solid struct, avoiding heap
// avoiding error checks for this sample listing 
io_submit(someContext, 1, somecbs); 
// not checking for events count or errors 
io_getevents(someContext, 1, 1, someevents, NULL);

输出：

此代码确实创建了文件，并且确实写入了预期的字符串 你好堆栈溢出到文件/tmp/someFile。

问题：

文件 /tmp/someFile 还包含在预期字符串之后，串联， @^@^@^@^@^@^@^@^@^ 和文件本身的某些部分（代码部分），可以说是垃圾。

我可以肯定这是数据字段中的某个指针出错了，但无法破解。

• 如何使用 aio（而非 posix）将“hello world”准确且仅写入文件？

我知道目前并非所有文件系统都支持 aio 调用。我正在与之对抗的人确实支持。

编辑 - 如果你想要这次尝试的入门包，你可以从这里获得。

http://www.fsl.cs.sunysb.edu/~vass/linux-aio.txt

编辑 2：粗心，我在文件中设置了更多的字节数，并且代码正在兑现它。简而言之，要在 iocb 的字节字段中写入 'hw' ，需要不超过 2 个字节。

Answer 1

这里发生了一些事情。首先，您提到的对齐要求是 512 字节或 4096 字节，具体取决于您的底层设备。尝试 512 字节开始。适用于：

1. 您在文件中写入的偏移量必须是 512 字节的倍数。它可以是 0、512、1024 等。您可以像在这里一样在偏移量 0 处写入，但不能在偏移量 100 处写入。

2. 写入文件的数据长度必须是 512 字节的倍数。同样，您可以写入 512 字节、1024 字节或 2048 字节等 - 512 的任意倍数。您不能像在此处尝试那样写入 100 字节。

3. 包含您正在写入的数据的内存地址必须是 512 的倍数。（为了安全起见，我通常使用 4096。）在这里，您需要能够做到 @987654321 @ 并得到 0。（按照现在的代码，很可能不会。）

根据我的经验，不满足上述任何要求实际上并不会给您返回错误！相反，它将使用正常的、常规的旧阻塞 I/O 完成 I/O 请求。

未对齐的 I/O： 如果您确实需要写入少量数据或写入未对齐的偏移量，那么即使在 io_submit 接口之外，事情也会变得棘手。您需要进行对齐读取以覆盖您需要写入的数据范围，然后修改内存中的数据并将对齐区域写回磁盘。

例如，假设您想修改磁盘上的偏移量 768 到 1023。您需要将偏移量 512 处的 512 个字节读入缓冲区。然后，memcpy() 你想将 256 个字节写入该缓冲区的 256 个字节。最后，您在偏移量 512 处发出 512 字节缓冲区的写入。

未初始化的数据：正如其他人所指出的，您尚未完全初始化正在写入的缓冲区。使用memset() 将其初始化为零以避免写入垃圾。

分配对齐指针：要满足数据缓冲区的指针要求，您需要使用posix_memalign()。例如，分配 4096 字节，对齐限制为 512 字节：posix_memalign(&ptr, 512, 4096);

最后，考虑一下您是否需要这样做。 即使在最好的情况下，io_submit 仍然“阻塞”，尽管在 10 到 100 微秒级别。使用pread 和pwrite 的普通阻塞I/O 为您的应用程序提供了很多好处。而且，如果它变得繁重，您可以将其降级到另一个线程。如果您有一个对延迟敏感的应用程序，则无论如何您都需要在另一个线程中执行 io_submit！