Ext4文件系统架构分析(十一) ——ioctl源码分析之强制立即分配延迟分配给文件的数据块

Ext4文件系统支持强制立即分配延迟分配给文件的数据块，本质上是强制立即进行数据同步，也就是立即刷新文件的写缓冲。在Ext4文件系统中，写文件产生新数据时，文件系统并不立即分配数据块存储这些新数据(脏数据)，而是延时等待到不得不写数据到磁盘为止，才会为新数据分配磁盘空间。Ext4文件系统的Ioctl命令EXT4_IOC_ALLOC_DA_BLKS用于为单个文件破解这种延迟分配的方式，也就是与该文件相关操作产生的新数据，文件系统立即为其分配空间，不再等待以延时分配。使用以下命令就可实现调用EXT4_IOC_ALLOC_DA_BLKS命令为文件立即分配数据块：

ioctl(fd, EXT4_IOC_ALLOC_DA_BLKS, NULL)

      ioctl 命令成功执行后。其中与 fd 所引用的文件相关的新数据，系统立即为其分配存储空间，不延时分配（这一结果可以从 /dev/sys/fs/ext4//delayed_allocation_blocks中查看，如果该文件内容为0，表示没有延迟分配的数据块，否则表示延迟分配的数据块的个数，其中，表示Ext4文件系统所在的设备，如果Ext4在/dev/sda5上，那么dev就表示sda5）。

    强制立即分配延迟分配给文件的数据块的操作流程

(1) 判断执行强制立即分配操作的进程是否有相应的权限；

(2) 获取对文件系统的写操作权限；

(3) 调用ext4_alloc_da_blocks()函数，强制立即分配数据块；该函数首先调用函数trace_ext4_alloc_da_blocks(inode)获取延迟分配给文件的数据块的个数，然后判断文件是否为延迟分配预留有数据块或元数据块，如果都没有预留则，直接返回(文件系统认为没有给该文件开启延迟分配的特性).否者，调用filemap_flush(inode->i_mapping)函数，立即强制分配数据块。filemap_flush(inode->i_mapping)函数的工作仅仅是调用__filemap_fdatawrite(mapping,WB_SYNC_NONE)函数，其中WB_SYNC_NONE是一个同步标志，表示不进行任何等待。__filemap_fdatawrite(mapping,WB_SYNC_NONE)函数又调用了__filemap_fdatawrite_range(mapping, 0, LLONG_MAX, sync_mode)函数，该函数最终调用了do_writepages()函数，将文件的所有脏数据写到磁盘。

 

 

 

(4) 释放对文件系统的写操作权限，操作结束