从连续的物理内存写入硬盘

Question

我有一个基于 ARM 的设备，运行 linux，它连接到相机，我正在尝试有效地将捕获的帧存储到 HD。

• 我正在用户空间开发，但可以随意修改驱动程序
• 我正在用 C 编写代码
• 使用 DMA 写入内存的帧，我有它们的物理内存指针。
• 我能够控制所有的帧捕获流程，并且我可以判断帧缓冲区何时稳定（来自 video4linux 驱动程序的 dqueued）
• Linux 版本为 3.0.35
• 我对内核源代码很熟悉，不是专家，但只要我得到一些提示，我就能找到方法并弄清楚事情......

我相信我有两种选择：

1. 为我的文件系统找到最佳配置，用于打开文件并写入文件。我现在使用 ext4 和标准 fopen() fwrite() 函数。我知道我也可以使用 mmap，或者在调用 open() 时添加 O_DIRECT 标志，但还没有尝试过。

2. 想办法传递缓冲区的物理地址（我能搞定 从我的 Video4Linux 驱动程序）直接到文件系统/硬盘驱动器驱动程序， 因此数据将直接从那里传输。

我发现方法 1 很慢，内存事务是我的瓶颈，因为 fwrite 涉及将数据从用户空间复制到内核空间，然后再复制到某种缓存，然后再复制到 DMA。简单存储的内存事务太多...

关于方法 2 - 我不知道这是否可能，但如果我是从头开始设计这个系统的人，我会这样做。

有什么想法吗？

• 关于方法 1（使用 open() 和 write()、mmap() 和/或 O_DIRECT） 您能推荐一个适合我的最佳设置吗？
• 方法 2（直接从现有 DMA 缓冲区存储到 HD）是否可行？如果是这样 - 你能给我举个例子吗？

Answer 1

在 UNIX 上通过 mmap 写入文件的唯一问题是您必须处理信号以防磁盘空间不足 或者您已确定该文件不是稀疏的 因此所有需要的磁盘空间都已分配。 我认为最新的 G++ 提供了一种将信号转换为 C++ 异常处理的方法， 但我不确定在 mac-os 以外的其他系统上对它的支持程度。