Direct IO 與 Buffer IO

1、Buffer I/O

（1）描述

資料在被寫入的時候，預設使用的Buffer I/O。使用Buffer I/O的時候才在記憶體與磁盤中間加了一層page cache。

資料在寫入的時候，資料會被先寫入page cache。如果使用者采用的時同步寫(synchronous write)，則資料會立即從page cache寫回到磁盤中；如果使用的時延遲寫(deferred writes)，那麼應用程式就完全不需要等到資料全部被寫回到磁盤，資料隻要被寫到頁緩存中就可以了，作業系統會定期将頁緩存中的資料刷回到磁盤。

資料被讀取的時候，如果這塊資料已經在page cache中，則這塊資料可以立即傳回給程式；如果沒有，則需要将資料從磁盤讀取到page cache中，再從page cache到程式。

（2）優缺點以及優化方案

優點：

使用了page cache，提高了寫入效率，減少了讀盤的次數

缺點：

資料需要在程式記憶體以及page cache之間進行多次拷貝操作，帶來cpu以及記憶體開銷。

優化：

可以通過調整/proc/sys/vm/dirty_background_ratio來調整flush page cache的頻率以及調整/proc/sys/vm/dirty_ratio來控制阻塞寫操作進行flush的動作。

2、Direc I/O

（1）描述

資料在磁盤與程式記憶體之間進行直接傳輸不經過page cache。

适用于self-caching的程式，自己管理資料的讀寫以及緩存，降低資料在page cache中的拷貝帶來的開銷，提高性能

（2）優缺點

優點：

如果要傳輸的資料量很大，降低資料在page cache中的拷貝帶來的開銷，提高性能。

缺點：

（1）Direct I/O的開銷大

（2）因為沒有page cache的使用，讀的時候需要從磁盤中讀取資料，寫的時候也沒有辦法延遲寫隻能同步寫，降低了性能。