为什么“/dev/rdisk”比 Mac OS X 中的“/dev/disk”快 20 倍

Question

根据rasbery pi 文档，您可以使用 /dev/disk 或 /dev/rdisk 将操作系统加载到闪存卡。

rdisk 代表原始磁盘。

/dev/disk 是块级设备，为什么 rdisk 会快 20 倍？

使用 Mac OSX

注意：在 OS X 中，每个磁盘在 /dev 中可能有两个路径引用：/dev/disk# 是一个缓冲设备，这意味着任何发送的数据都会经过额外的处理。/dev/rdisk# 是一个原始路径，它要快得多，而且在使用 dd 程序时完全没问题。在 Class 4 SD 卡上，使用 rdisk 路径的差异大约快 20 倍。

Answer 1

接受的答案是正确的，但没有详细说明。

当您从用户空间访问它们时，/dev/disk和之间的主要区别/dev/rdisk之一/dev/disk是缓冲。用于/dev/disk将 I/O 分解为 4KB 块的读/写路径，它读入缓冲区缓存，然后复制到用户空间缓冲区（然后发出下一个 4KB 读……）。这很好，因为您可以进行未对齐的读取和写入，并且它可以正常工作。相比之下，/dev/rdisk基本上只是将读取或写入直接传递给设备，这意味着 I/O 的开始和结束需要在扇区边界上对齐。

如果您对 进行了大于一个扇区的读取或写入操作/dev/rdisk，则该请求将直接通过。较低层可能会将其分解（例如，由于 USB 协议中的最大有效负载大小，USB 会将其分解为 128KB 的片段），但您通常可以获得更大和更高效的 I/O。流式传输时，例如 via dd，128KB 到 1MB 是相当不错的大小，可以在当前的非 RAID 硬件上获得接近最佳的性能。

由/dev/disk的读写路径完成的缓存非常简单，几乎是脑死亡。即使不是绝对必要，它也会缓存；就像设备可以内存映射并直接传输到您的应用程序缓冲区一样。它执行小 (4KB) I/O，这会导致大量的 per-I/O 开销。它不进行任何预读或后写。

Answer 2

来自man hdiutil：

/dev/rdisk 节点是字符特殊设备，但在 BSD 意义上是“原始的”并强制块对齐 I/O。它们比缓冲区缓存更接近物理磁盘。另一方面，/dev/disk 节点是缓冲的块特殊设备，主要由内核的文件系统代码使用。

通俗地说/dev/rdisk，几乎直接进入磁盘，/dev/disk并通过更长更昂贵的路线

Answer 3

对于 HDD 和 SSD，它似乎/dev/disk和/dev/rdisk工作方式不同。想检查它是否有 MicroSD 卡。刚刚将 2GB 磁盘映像写入 Sandisk Ultra MicroSD 64GB ( https://www.amazon.com/gp/product/B073JYVKNX )。

反复测试几次，但效果稳定：17MB / s的为/dev/diskVS 20MB /秒的/dev/rdisk。更改bs=1m为bs=16m在写入速度上绝对没有区别。

1. 写信给 /dev/disk2

   sudo dd if=~/Downloads/ubuntu-18.04-4.14-minimal-odroid-xu4-20180531.img of=/dev/disk2 bs=1m
   2094006272 bytes transferred in 121.860007 secs (17183704 bytes/sec)
   

2. 写信给 /dev/rdisk2

   $ sudo dd if=~/Downloads/ubuntu-18.04-4.14-minimal-odroid-xu4-20180531.img of=/dev/rdisk2 bs=1m
   2094006272 bytes transferred in 102.743870 secs (20380839 bytes/sec)
   

然后，我决定测试读取速度：26MB / s的为/dev/diskVS 87MB /秒的/dev/rdisk。更改bs=1m为bs=16m在阅读速度上绝对没有区别。

1. 阅读自 /dev/disk2

   sudo dd if=/dev/disk2 of=~/Downloads/ubuntu-18.04-4.14-minimal-odroid-xu4-20180531-2.img bs=1m
   257949696 bytes transferred in 9.895572 secs (26067184 bytes/sec)
   

2. 阅读自 /dev/rdisk2

   $ sudo dd if=/dev/rdisk2 of=~/Downloads/ubuntu-18.04-4.14-minimal-odroid-xu4-20180531.img bs=1m
   877658112 bytes transferred in 10.021974 secs (87573377 bytes/sec)
   

Answer 4

我知道这是一个旧线程，但其他人可能对我尝试过的速度影响感兴趣。我想将 MacBook Pro 13" Retina（带有 Silicon Power 1\xe2\x80\xafTB SSD）中的内部 SSD 备份到外部 USB\xe2\x80\xaf3.0 2.5"\xe2\x80\xaf 硬盘驱动器，想要捕获 macOS 和 BOOTCAMP 分区。我最初的命令行是：

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sudo dd if=/dev/disk0 of=/dev/disk2 bs=1m\n

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结果是复制速率约为 31.3\xe2\x80\xafMB/秒。这时间太长了，让我等不及了。因此，在第二次尝试时，命令行是：

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sudo dd if=/dev/rdisk0 of=/dev/rdisk2 bs=1m\n

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使用/dev/rdisk而不是/dev/disk显着加快速度，达到大约 98.4\xe2\x80\xafMB/秒！然而，它会变得更好。因此，对于第三次尝试，我使用了以下命令行：

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sudo dd if=/dev/rdisk0 of=/dev/rdisk2 bs=1m conv=sparse\n

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稀疏选项告诉 DD 不要写入输入全为 0 的输出块。很酷的是，即使在磁盘“已满”区域的中间，速度也比您想象的要快得多。在任何未满的驱动器上，您都会有大量的 0，从而进一步加快 DD 速度。至少到目前为止，DD 仅仅以我的硬盘的理论传输速度运行：~116.4\xe2\x80\xafMB/秒，而且还没有达到那些大的空白区域。

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尝试一下这些选项 \xe2\x80\x93 它们有效！请注意：请小心更改if=and\xc2\xa0of=以正确指向列出的正确驱动器（对于 Mac）：

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diskutil list\n

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