直接IO和内存映射究竟有何区别？

Question

好像都是数据复制中去掉了内核缓存？

Answer 1

1. 一般的read要经过 磁盘-》内核缓冲区-》用户区的两次拷贝；
2. 内存映射是虚拟内存技术，把一段文件直接映射到虚拟内存，这样就像访问内存一样访问文件（含缺页中断）而不需要read的两次拷贝，虚拟内存与物理内存的映射操作系统帮你解决，此外内存映射还可以用于IPC；
3. 直接IO就是把1里面的内核缓冲区省略了（因为内核缓冲啥时候刷盘是由内核决定的具有不确定性，当然用户可以显示sync），用户可以自己来做缓冲；

Answer 2

两个不是一个概念。
Direct IO和Buffer IO相对应。
Direct IO就是直接把IO请求提交给底层IO设备，不经过缓存处理。

Buffer IO就是IO请求经过缓存子系统处理，例如Linux 上的VFS Cache层；
写数据会先写入内存，写入内存后就会返回，不等数据刷到磁盘上。
读数据会从先尝试从内存中读取，如果内存中命中，就不需要从磁盘上读取了。
Buffer IO会带来读写性能的大幅度提升，这和在数据库前面加一个Memcached是一样的概念。
大多数场景下，Buffer IO都是最优选择。

以下情况下我们可能需要考虑Direct IO：

1. 对数据写的可靠性要求很高，必须确保数据落到磁盘上，业务逻辑才可以继续执行。
2. 特定场景下，系统自带缓存算法效率不高，应用层自己实现出更高的算法。

而内存映射是另外一个很大的概念，展开会有很多内容；仅看文件IO这部分，像通过Linux mmap这样的方式访问文件，实际上就是由应用分配了一段内存，这段内存直接充当了文件读写过程中的缓存，用户态可以直接访问，而不是像普通的read/write方式需要把用户态的buffer拷贝到内核分配的缓存上，其本质还是buffer IO，只是省去了用户态到内核态的拷贝开销。