在 Linux 中“克隆”文件的最快方法是什么？

Question

我想使用一个非“崩溃安全”的应用程序 API；换句话说，如果应用程序崩溃，数据文件很有可能损坏且无法读取。

该文件本身是一个“元数据文件”，不会太大：最多几百 MB。

我想要做的是：

1. 强制应用程序以“直接模式”（无操作系统缓存）访问文件。
2. 以定期的“检查点”间隔暂停更新
3. 执行 flush() （某些数据可能已被自动刷新）
4. 现在我知道文件是一致的，就克隆它。
5. 如果有“旧克隆”，请将其删除。
6. 继续对原始文件进行更改。
7. 环形。

我是否可以使用一种特殊用途的文件系统来对文件进行某种“零拷贝”，并结合对原始文件的已修改扇区的写时复制，以使克隆“几乎免费”（具有最少的磁盘 IO）？

另外，我可以不用分叉进程来执行“克隆”吗？（我不知道 Linux 文件 API 是否提供“cp”系统调用）。

Answer 1

您可以使用 LVM 快照来实现这一点，而不是克隆。如果出现问题，只需从克隆中复制文件即可。

有一个 libdevmapper/libdevmapper-event-lvm2snapshot 可以帮助以编程方式执行此操作（无需分叉）：http://sourceware.org/dm/

编辑：

如果你可以改变你的程序，这里是另一个解决方案： https://stackoverflow.com/questions/1565177/can-i-do-a-copy-on-write-memcpy-in-linux

对文件进行两次 mmap() 操作，一次正常操作，一次使用MAP_PRIVATE。

这将避免 lvm 的外部性（尤其是性能）

Answer 2

以下是一个不涉及 LVM 的快速建议。使用R1Soft热拷贝拍摄相关文件系统的一个或多个时间点快照。请参阅提示页面。它使用写时复制技术。这已经解决了一些类似问题这里，但也适用于您要做的事情。

Answer 3

• Btrfs ×cp --reflink或快照
• Nilfs — 由 AFAIU 设计
• Linux 上的 ZFS（有些人说它运行良好）— 快照