在 ext4 上覆盖小文件是原子的吗？

Question

假设我们有一个FILE_SIZE字节文件，并且：

• FILE_SIZE <= min(page_size, physical_block_size);
• 文件大小永远不会改变（即永远不会执行truncate()或追加write()）；

• 文件只能通过使用以下方法完全覆盖其内容来修改：

  pwrite(fd, buf, FILE_SIZE, 0);
  

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是否保证ext4：

1. 这种写入对于并发读取来说是原子的吗？

2. 对于系统崩溃，此类写入是事务性的吗？

   （即，崩溃后文件的内容完全来自先前的写入，我们永远不会看到部分写入或空文件）

第二个是真的吗：

• 与data=ordered？

• 用data=journal或者用单个文件日志启用？

  （使用ioctl(fd, EXT4_IOC_SETFLAGS, EXT4_JOURNAL_DATA_FL)）

• 什么时候physical_block_size < FILE_SIZE <= page_size？

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我发现了相关问题，该问题链接了 2011 年的讨论。但是：

• 我没有找到我的问题的明确答案2。
• 我想知道，如果上述情况属实，是否在某处有记录？

Answer 1

从我的实验来看，它不是原子的。

基本上我的实验是有两个进程，一个作者和一个读者。写入器在循环中写入文件，而读取器从文件中读取

写入流程：

char buf[][18] = {
    "xxxxxxxxxxxxxxxx",
    "yyyyyyyyyyyyyyyy"
};
i = 0;
while (1) {
   pwrite(fd, buf[i], 18, 0);
   i = (i + 1) % 2;
}

读者进程

while(1) {
    pread(fd, readbuf, 18, 0);
    //check if readbuf is either buf[0] or buf[1]
}

运行这两个进程一段时间后，我可以看到readbuf是xxxxxxxxxxxxxxxxyy或yyyyyyyyyyyyyyyyxx。

所以它明确地表明写入不是原子的。在我的情况下，16 字节的写入始终是原子的。

答案是：POSIX 不强制要求除管道外的写/读原子性。我看到的 16 字节原子性是特定于内核的，将来可能/可以更改。

实际帖子中答案的详细信息： write(2)/read(2) atomicity between processes in linux