数据文件的DIO

如大家现在知道的，数据库系统一般都是在操作系统之上去运行的，因此，与底层的硬件是有着一层隔离的。但是对于数据库系统来说，我们并希望通过操作系统的错误而导致数据库的错误产生，因此，我们希望数据库对磁盘的操作是直接进行读写的，这种读写，我们称作DIO，也就是直接IO机制。

首先来看一下，普通的通常情况下的文件IO，此时呢，读写文件会借助于操作系统的文件缓冲区，这样能够减少磁盘的读写次数，一是缩短了时间，二是延长了磁盘的使用寿命，三是增快的文件的读写时间。在这种情况下，我们也称为是缓存IO。

但是，在数据库系统数据文件中，我们通常不会使用缓存IO方式，大家可以想象一下，如果你在数据库中，插入一条数据，此时，肯能要写文件，同时，你也写成功了，于是你关闭了文件，写入了成功的日志。但是在系统中，文件是此时就写到磁盘的吗，通常情况是没有这么及时的，又突然，系统断电或者生病，死了，在系统缓存中的文件是否写回去了呢，如果有，那是幸运，如果没有呢，那就是玩完了。

当然在系统的IO中，拥有不同三种机制：同步IO机制、异步IO机制、延时IO机制。这三种中，貌似同步异步IO可以使用在数据库系统中，但是在仔细一想，我想大家就可以发现，同步IO造成的读写磁盘次数过多，异步IO显然是可以进行数据库文件读写，比如Oracle中也有使用异步IO的，但是具体的实现与原理，我还没有接触到，考虑到基于两个e(Embedded,Experiment)，我决定采用自缓存策略，一来，可以控制缓存的大小，控制程序所需的内存；二来，在缓存替换算法那块，可以做一点铺垫，以便以后大家用的到的地方进行实验与研究。因此在文件读写上，我是决定使用直接IO的机制。

当然，还有很多中读写方式，但是据我所需，我想这些我也就够用了。下面是一种linux文件标识符：我可能常用到也就O_RDWR、O_

DIRECT、O_LARGEFILE（这个标识目前还不知道最大文件到多大啊，支持可以大于2G）。

标识符名	标识符描述
O_RDONLY	以只读的方式打开文件
O_WRONLY	以只写的方式打开文件
O_RDWR	以读写的方式打开文件
O_CREAT	若文件不存在，则创建该文件
O_EXCL	以独占模式打开文件；若同时设置 O_EXCL 和 O_CREATE, 那么若文件已经存在，则打开操作会失败
O_NOCTTY	若设置该描述符，则该文件不可以被当成终端处理
O_TRUNC	截断文件，若文件存在，则删除该文件
O_APPEND	若设置了该描述符，则在写文件之前，文件指针会被设置到文件的底部
O_NONBLOCK	以非阻塞的方式打开文件
O_NELAY	同 O_NELAY，若同时设置 O_NELAY 和 O_NONBLOCK，O_NONBLOCK 优先起作用
O_SYNC	该描述符会对普通文件的写操作产生影响，若设置了该描述符，则对该文件的写操作会等到数据被写到磁盘上才算结束
FASYNC	若设置该描述符，则 I/O 事件通知是通过信号发出的
O_DIRECT	该描述符提供对直接 I/O 的支持
O_LARGEFILE	该描述符提供对超过 2GB 大文件的支持
O_DIRECTORY	该描述符表明所打开的文件必须是目录，否则打开操作失败
O_NOFOLLOW	若设置该描述符，则不解析路径名尾部的符号链接