Linux下磁盘读写优化的分析

问题：写入1MBi大小数据到文件里，1次写入1K共写1024次和1次性写入1M仅写1次的速率差异是多大？哪个更快？为什么呢？不妨测试一下：

1MBi文件，一次性写入1MBi

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char *aa[]){
int fd,fd1;
char buffer[1048576];
fd=open(aa[1],O_RDONLY,S_IRUSR);
if(fd==-1){
printf("file not found.\n");
return -1;
}
fd1=open(aa[2],O_CREAT | O_WRONLY,S_IRUSR);
if(fd1!=-1){
}
ssize_t n;
while(n=read(fd,buffer,1048576)){
write(fd1,buffer,n);
printf("Writing.....\n");
}
close(fd);
close(fd1);
}

1MBi文件，一次写入1KBi，共写1024次

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char *aa[]){
int fd,fd1;
char buffer[1024];
fd=open(aa[1],O_RDONLY,S_IRUSR);
if(fd==-1){
printf("file not found.\n");
return -1;
}
fd1=open(aa[2],O_CREAT | O_WRONLY,S_IRUSR);
if(fd1!=-1){
}
ssize_t n;
while(n=read(fd,buffer,1024)){
write(fd1,buffer,n);
printf("Writing.....\n");
}
close(fd);
close(fd1);
}

为了测试准确，第一次写入数据后，需要清除了cache和buffer。sysctl-wvm.drop_caches=3

可以看出来一次性写入1M完成写入时间更快，为什么会有这样的结果呢？strace看一下

1次性写入1MBi

1KBi写入1024次

结论：user近乎不用时间，sys占用了大部分时间，其余时间都用在kernel层和user层的切换，sys用的时间为systemcall上，可以简单了解下Linuxkernel的架构，主要分为内核层和用户层（kernelspace和userspace）,用户层的应用程序会通过调用systemcall转入内核层对数据进行最终的读写操作。

总之尽量减少系统调用的频繁使用可以减少程序的执行时间，当然不断的读写也会增加磁盘I/O的负载，所以对系统的优化要从优化程序上做起。

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