如何在文件系统中执行条件IO？

Question

我正在尝试在文件系统上实现多用户key-value store，比如本地Linux或Windows文件系统，或者基于网络的文件系统(SMB或NFS)。我的目的是完全避免需要服务器，因为服务器需要一些VM、部署、升级等，而文件系统通常是现成的。

引擎返回值设置时的时间戳。使用时间戳的一个操作是"put if not modified since"，它类似于compare-and-swap，支持进程间的同步。事实证明，在没有服务器的情况下实现这是相当昂贵的。

似乎没有文件系统支持“未修改就写入”或任何形式的条件写入语义。我最多只能锁定一个文件，但随后我需要读取日期并在进程中进行比较，然后才能写入新内容并释放锁。最少需要执行四次is : 1)锁定整个文件；2)读取修改日期并在本地进行比较；3)写入新内容；4)解锁。这会忽略IOs打开和关闭文件的操作，这些操作会合并在一起，因此不会频繁出现。

是否有任何操作系统或文件系统工具或算法可以减少IO数量？请记住，我需要在NFS或SMB上工作的解决方案...

谢谢

Answer 1

文件系统已经执行预读和写避免，因此只有在读数据不在缓存中或写缓存已满且需要刷新时，I/O调用才会阻塞磁盘。“如果不修改则写入”的性能问题是4个syscall，这可能会变得很昂贵。解决这个问题的一种方法是添加一个条件写内核模块。您将向它传递时间戳、文件名和数据。它将使用内部调用和回调执行条件写入，并返回状态和新的时间戳，从而减少单个系统调用的开销。如果编写得当，它应该是与文件系统无关的。