1、为什么一行数据里的NULL值不能直接存储？

这个所谓的NULL值列表，顾名思义，说的就是一行数据里可能有的字段值是NULL，比如有一个name字段，它是允许为NULL的，那么实际上在存储的时候，如果没给它赋值，它这个字段的值就是NULL。

那么假设这个字段的NULL值我们在磁盘上存储的时候，就是按照“NULL”这么个字符串来存储，是不是很浪费存储空间？所以实际在磁盘上存储数据的时候，一行数据里的NULL值是肯定不会直接按照字符串的方式存放在磁盘上浪费空间的。

2、NULL值是以二进制bit位来存储的

对所有的NULL值，不通过字符串在磁盘上存储，而是通过二进制的bit位来存储，一行数据里假设有多个字段的值都是NULL，那么这多个字段的NULL，就会以bit位的形式存放在NULL值列表中。现在举个例子，假设有一张表，它的建表语句如下所示：

CREATE TABLE customer (

    name VARCHAR(10) NOT NULL,

    address VARCHAR(20),

    gender CHAR(1),

    job VARCHAR(30),

    school VARCHAR(50)

) ROW_FORMAT=COMPACT;

上面这个表就是一个假想出来的客户表，里面有5个字段，分别为name、address、genderjob、school，就代表了客户的姓名、地址、性别、工作以及学校。其中有4个变长字段，还有一个定长字段，然后第一个name字段是声明了NOT NULL的，就是不能为NULL，其他4个字段都可能是NULL的。

那么现在来假设这个表里有如下一行数据，现在来看看，它在磁盘上是怎么来存储的：“jack NULL m NULL xx_school”，它的5个字段里有两个字段都是NULL。

3、结合案例来思考一行数据的磁盘存储格式

上面那个表里的那行案例数据，在磁盘上应该如何存储呢，因为他有多个变长字段，还有多个字段允许为NULL。前面说了，一行数据在磁盘上的存储格式应该是下面这样的：

变长字段长度列表 NULL值列表 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

如果这个变长字段的值是NULL，就不用在变长字段长度列表里存放它的值长度了，所以在上面那行数据中，只有name和school两个变长字段是有值的，把它们的长度按照逆序放在变长字段长度列表中就可以了，如下所示：

0x09 0x04 NULL值列表 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

接着来看NULL值列表，这个NULL值列表是这样存放的，所有允许值为NULL的字段，注意，是允许值为NULL，不是说一定值就是NULL了，只要是允许为NULL的字段，在这里每个字段都有一个二进制bit位的值，如果bit值是1说明是NULL，如果bit值是0说明不是NULL。

比如上面4个字段都允许为NULL，每个人都会有一个bit位，这一行数据的值是“jack NULL m NULL xx_school”，然后其中2个字段是null，2个字段不是null，所以4个bit位应该是：1010。但是实际放在NULL值列表的时候，它是按逆序放的，所以在NULL值列表里，放的是：0101，整体这一行数据看着是下面这样的：

0x09 0x04 0101 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

另外就是实际NULL值列表存放的时候，不会说仅仅是4个bit位，一般起码是8个bit位的倍数，如果不足8个bit位就高位补0，所以实际存放看起来是如下的：

0x09 0x04 00000101 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

4、磁盘上的一行数据到底如何读取出来的？

看上面的磁盘数据存储格式：

0x09 0x04 00000101 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

首先必然要把变长字段长度列表和NULL值列表读取出来，通过综合分析一下，就知道有几个变长字段，哪几个变长字段是NULL，因为NULL值列表里谁是NULL谁不是NULL都一清二楚。此时就可以从变长字段长度列表中解析出来不为NULL的变长字段的值长度，然后也知道哪几个字段是NULL的，此时根据这些信息，就可以从实际的列值存储区域里，把每个字段的值读取出来了。

如果是变长字段的值，就按照值长度来读取，如果是NULL，就知道是个NULL，没有值存储，如果是定长字段，就按照定长长度来读取，这样就可以完美的把一行数据的值都读取出来了！

 

	

玩机软件是一个“绿色、实用、免费”平台，我们致力于帮助更多用户掌握电脑知识、手机技巧、互联网知识，并推荐电脑和手机等各种优质工具，发布各种实用软件及安装教程。如果你喜欢本文，请点击右下角的在看，并分享到朋友圈。
AppStore无法更新系统
方法一：通过 macOS 恢复功能重新安装【安装大概需要4-8个小时】
利用 macOS 恢复功能，您可以轻松重新安装 Mac 操作系统，即使您需要先抹掉启动磁盘也是如此。您只需连接到互联网即可。如果有可用的无线网络，则您可以从菜单栏的 Wi-Fi 菜单  中选取相应网络。macOS 恢复功能中也提供了这个菜单。
1. 通过 macOS 恢复功能启动
要通过 macOS 恢复功能启动，请开启 Mac 并立即按住键盘上的以下组合键之一。当您看到 Apple 标志、旋转的地球或其他启动屏幕时，请松开这些按键。
Command (⌘)-R
重新安装您的 Mac 上装有的最新 macOS(建议操作)
Option-⌘-R
升级到与您的 Mac 兼容的最新 macOS。
Shift-Option-⌘-R
重新安装 Mac 随附的 macOS 或与它最接近且仍在提供的版本。
  系统可能会提示您输入密码，例如固件密码，或这台 Mac 的管理员用户的密码。请输入要求的密码以继续。
当您看到实用工具窗口时，即表示您已通过 macOS 恢复功能启动。
2. 确定是否要抹掉(格式化)您的磁盘
除非您要出售、折抵换购或赠送您的 Mac，或者遇到一个需要您抹掉磁盘的问题，否则您可能不需要抹掉磁盘。如果您在安装 macOS 之前需要抹掉磁盘，请从“实用工具”窗口中选择“磁盘工具”，然后点按“继续”。进一步了解何时以及如何抹掉。
3. 安装 macOS
在做好重新安装 macOS 的准备后，请从“实用工具”窗口中选取“重新安装 macOS”。然后，点按“继续”，并按照屏幕上的说明进行操作。系统将提示您选取一个作为安装目标的磁盘。
如果安装器要求解锁您的磁盘，请输入您在登录 Mac 时所使用的密码。
如果安装器无法识别您的磁盘，或者指出它无法安装到您的电脑或宗卷上，您可能需要先抹掉磁盘。
如果安装器适用的 macOS 版本与您预期的版本有所不同，请了解 macOS 恢复功能例外情况。
请不要将 Mac 置于睡眠状态或合上上盖，以便安装完成。在安装过程中，Mac 可能会多次重新启动并显示进度条，并且屏幕可能每次都处于空白状态并持续几分钟时间。如果您的 Mac 重新启动并进入设置助理，但您要出售、折抵换购或赠送这台 Mac，请按下 Command-Q 以退出助理而不完成设置。然后点按“关机”。当新的所有者启动这台 Mac 时，他们可以使用自己的信息来完成设置。 
macOS 恢复功能例外情况
在某些情况下，macOS 恢复功能提供的 macOS 版本可能有所不同：
如果这台 Mac 上从未安装过 macOS Sierra 10.12.4 或更高版本，则 Option-Command-R 会安装您的 Mac 随附的 macOS 或与它最接近且仍在提供的版本。此时，Shift-Option-Command-R 不可用。
如果您抹掉了整个磁盘而不是仅抹掉磁盘上的启动宗卷，则 macOS 恢复功能可能只提供您的 Mac 随附的 macOS 或与它最接近且仍在提供的版本。您可以在之后升级到更高版本。
如果您的 Mac 配备 Apple T2 安全芯片，并且您从未安装过 macOS 更新，则 Option-Command-R 会安装您的 Mac 上曾安装过的最新版 macOS。
如果您在近期的维修过程中更换了 Mac 的主板，则 macOS 恢复功能可能只提供与您的 Mac 兼容的最新版 macOS。
如果 macOS 恢复功能无法提供您所需的安装器，则您或许能够使用 macOS 的其他安装方式之一方法二：macOS 其他安装方式(U盘)，上期发过制作U盘教程，回复关键字获取官网链接。macOS系统制作：1、首先，准备一个 8GB 或更大容量的 U盘，并备份好里面的所有资料。2、下载好 macOS Mojave 正式版的安装程序备用，先不要启动安装。3、打开 “应用程序 → 实用工具 → 磁盘工具”，将U盘「抹掉」(格式化) 成「Mac OS X 扩展(日志式)」格式、GUID 分区图，并将 U 盘命名为「Mojave」。注意：这个盘符名称必须与后面的命令里的名称一致，需要认真看清楚，很多新手容易出错在这里) 
 4、打开 “应用程序→实用工具→终端”，将下面的一段命令复制并粘贴进去：如要制作 macOS Mojave 启动盘，U盘名称要改成「Mojave」(必须与下面命令对应)，然后拷贝这段命令：
sudo /Applications/Install\ macOS\ Mojave.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/Mojave /Applications/Install\ macOS\ Mojave.app --nointeraction
 如要制作 macOS High Sierra 启动盘，U盘名称要改成「HighSierra」(要与下面命令对应)，拷贝这段命令：
sudo /Applications/Install\ macOS\ High\ Sierra.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/HighSierra --applicationpath /Applications/Install\ macOS\ High\ Sierra.app --nointeraction
 如要制作「旧版本的 macOS Sierra」，U盘名称改成「Sierra」(要与下面命令对应)，拷贝这段命令：
sudo /Applications/Install\ macOS\ Sierra.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/Sierra --applicationpath /Applications/Install\ macOS\ Sierra.app --nointeraction
 5、回车并执行该命令，这时会提示让你输入管理员密码，便会开始制作过程了： 
 6、如上图，这时系统已经在制作中了，请耐心等待，出现下图字样即表示大功告成了！win系统制作：上期发过制作U盘教程，回复关键字获取官网链接。于很多使用苹果电脑的读者在安装windows的时候出现了各种问题，但是又将苹果自带的苹果系统删除导致不仅没装成win反而连自带的苹果mac系统也没了，如果要恢复系统又要漫长的等待，这样买回来的苹果电脑就成了摆设，今天小编教读者在windows7下制作苹果mac os x 10.10Yosemiteu盘启动盘，有了u盘启动盘后安装苹果系统只需要在一小时内就能完成。二、win7下制作mac os x启动U盘步骤如下1、下载TransMac启动盘制作工具，并安装好；2、插入准备好的U盘，U盘数据要转移，打开TransMac，右键U盘选择“Format Disk for Mac”，将U盘格式化成Mac下的格式(链接带有操作流程)
使用启动管理器
在您使用启动管理器选择启动磁盘时，您的 Mac 将从相应磁盘启动一次，然后继续使用在“启动磁盘”偏好设置中选择的磁盘。
将 Mac 开机或重新启动后，立即按住 Option (Alt) 键。
当您看到“启动管理器”窗口时，松开 Option 键。如果您的 Mac 受固件密码保护，则您可以在系统要求您输入密码时松开这个按键。
选择启动磁盘，然后点按这个磁盘图标下的箭头或按下 Return 键。 选择系统盘按回车
抹掉启动磁盘
从 macOS 恢复功能启动。
从 macOS 恢复功能的“实用工具”窗口中，选择“磁盘工具”。然后，点按“继续”。
确保“磁盘工具”中的边栏显示启动磁盘的名称。除非您另外重新命名，否则代表启动磁盘的宗卷是 Macintosh HD。没看到它的名称？
查找具有相同名称的“Data”宗卷，例如“Macintosh HD - Data”。如果您有这样的宗卷，请选择它。然后，从菜单栏中选取“编辑”>“删除 APFS 宗卷”，或者点按“磁盘工具”工具栏中的删除宗卷按钮 (–)。
当收到提示要求确认时，点按“删除”按钮。请勿点按“删除宗卷组”。执行相同的操作以删除启动磁盘上可能存在的其他宗卷，名为“Macintosh HD”的宗卷除外。
删除所有数据宗卷后，在边栏中选择“Macintosh HD”。
点按“抹掉”按钮或标签页，然后填写以下各项：
名称：输入您希望宗卷在被抹掉后使用的名称，例如“Macintosh HD”。
格式：选取“APFS”或“Mac OS 扩展(日志式)”作为 Mac 宗卷的格式。默认情况下，“磁盘工具”会显示推荐的 Mac 格式。
点按“抹掉”以开始抹掉磁盘。系统可能会提示您输入 Apple ID。
完成后，退出“磁盘工具”以回到“实用工具”窗口。 如果您希望 Mac 能够再次从此宗卷启动，请从“实用工具”窗口中选取“重新安装 macOS”，然后按照屏幕上的说明操作，在宗卷上重新安装 macOS。如不重新安装 macOS，Mac 启动时可能会出现一个闪烁的问号 (?)。
如何更改磁盘的分区图(方案)
在某些情况下，您可能需要在抹掉时更改分区图(方案)。如果您遵循的说明要求选取方案，则“磁盘工具”中的操作步骤与上述步骤不同。
打开“磁盘工具”后，从菜单栏中选取“显示”>“显示所有设备”。
现在，边栏不仅显示宗卷，还显示包含这些宗卷的磁盘(设备)。在下面的示例中，APPLE SSD 是磁盘，Container disk1 是这个磁盘上的容器，而 Macintosh HD 是这个容器中的宗卷。(只有 APFS 格式的磁盘才包含容器。)
选择要抹掉的磁盘，例如 Apple SSD。
查看窗口右侧显示的信息，找到当前正在使用的分区图：
GUID 分区图适用于 Mac 磁盘。
主引导记录适用于与 PC 或“启动转换”一起使用的外置驱动器。
如果分区图不适用于磁盘的预期用途，请点按“抹掉”按钮或标签页，然后填写以下各项：
名称：输入您希望磁盘在被抹掉后使用的名称，例如“Apple SSD”。
格式：要格式化为 Mac 磁盘，请选取“APFS”或“Mac OS 扩展(日志式)”。默认情况下，“磁盘工具”会显示兼容的格式。
方案：选取适当的分区图方案。
点按“抹掉”以开始抹掉磁盘。如果要抹掉启动磁盘，系统可能会提示您输入 Apple ID。完成后，退出“磁盘工具”。 如果您希望 Mac 能够再次从此磁盘启动，请从“实用工具”窗口中选取“重新安装 macOS”，然后按照屏幕上的说明操作，在磁盘上重新安装 macOS。9.再次选择系统盘点击安装系统，安装大概需要80分钟，自动安装，不需要盯屏幕。总结：1.U盘插到苹果电脑上，重启电脑,按option键，选U盘的分区进去2.选中-整个硬盘(内置下面) 点抹掉，名称写：MAC (或是由你写)
格式是：MAC OS 扩展(日志式)，方案选：GUID
3.点击左上角第一个红色按钮，关了这个磁盘工具
4.把电脑右上角的无线关了，有网线也拨出来。点屏幕顶部菜单栏，右边的｛实用工具｝找到终端
在终端中直接输入 date 122014102017.30【10.14.6系统】，英文和数字之间有空格，输完回车。
5.点菜单上面的终端两个字，退出终端。
6.直接点 安装macOS(第二项)，点继续。
下载TransMac启动盘制作工具及官网系统链接，点击【U盘安装mac系统】 回复关键词获取！！！
还请小伙伴们多多支持，顺手给作者加个鸡腿，非常感谢
	

作为一名影音爱好者，经常拍摄和处理高清视频、照片是常有的事，因此也常常会遇到一件很头痛的事情。那就是海量视频的转移、处理和存储问题，一般我们单机处理是没有太大的问题，但是如果要进行视频剪辑渲染、然后将视频进行转移到其他媒介时，这时候就很头大了。
虽然现在电脑上都配置有高速端口，如苹果的闪电接口，目前已经发展到了闪电3(Thunderbolt3 )了，其理论速度技术比USB3.0快8倍(达到40Gbps)，但是光有接口的支持是不够的，我们还得有相应的硬盘的足够大的存储空间来匹配，这时候我们就需要到磁盘阵列了。
所谓磁盘阵列就是使用将多个硬盘组合成一个容量较大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能，不同的阵列模式能够带来不同的可靠性、空间使用率和传输速度的差异体验。
铁威马(TERRA MASTER)D2-330 双盘位雷电3磁盘阵列盒(以下简称：铁威马D2-330磁盘阵列)，作为一款定位影视非编存储柜，希望解决的就是海量高清视频的处理和存储问题，利用雷电接口的高速和磁盘阵列的高速和安全，带来快如闪电般的视频工作流。
磁盘阵列采用银色铝合金外壳，兼顾了轻巧与安全，有效保护硬盘和数据物理安全。
左侧是两个硬盘工作指示灯和电源指示灯，最下方是电源开关。
铁威马D2-330磁盘阵列拥有两个硬件位，可最大支持总28TB硬盘(单个最多14TB)。可选用3.5寸 SATA硬盘、2.5寸 SATA硬盘或者是2.5寸 SSD硬盘。
227mm*119mm*133mm的尺寸，1.46g净重，配合上方的手柄使用，还是非常方便的，这样外带录影、拷片或者是送样片也都比较轻松。
为了保证硬盘的长时间有效高速工作，铁威马D2-330磁盘阵列配置了一个80mm*80mm的大风扇，风扇是温度控制，自动调节的。
右侧从上到下分别是：12V直流供电电源输入口(自带电源转换器)、DP1.2接口、两个闪电3接口。
铁威马D2-330磁盘阵列支持4种阵列模式，RAID0、RAID1、SINGLE和JBOD模式，RAID0速度最快，但是无备份。RAID1则是兼顾和速度与安全，但是容易只有一半。SINGLE模式两个硬盘独立使用模式，而JBOD只是将硬盘简单地组成了一个大硬盘。
用户可以依据自己的需要来调整不同的阵列工作模式，调整后，我们需要通过RESET来复位硬盘，并且初始化后才能正常使用磁盘阵列。
所有的调整、安装过程中要使用到的小工具，厂家都附送好了。
【安装】
向外抬起硬盘安装盒下方的开关即可取下安装盒
这里我们选用两块同样规格的西数4TB SATA 3.5英寸硬盘，西部作为全球知名的硬盘厂商，也是历史最悠久的硬盘厂商之一，其品质和性能也是非常有保证的，这对于我们后期视频处理打下硬基础，毕竟好马配好鞍才能跑得快。
使用附送的螺丝刀和螺丝将硬盘安装好在硬盘安装盒上。
将硬盘嵌入到磁盘阵列中，这里要注意好方向。
安装过程还是非常简单的，其杠杆式的设计，既省力又能保证硬盘安装的牢固可靠，这点对于磁盘阵列的移动性保障非常重要。
安装好后，为了方便识别，我们还可以给硬盘贴上标签。
使用闪电3的连接线将硬盘和电脑连接好，再将电源连接好，开机。
【测试】
我们首先进行RAID0模式的测试，将模式调整到RAID0，长按RESET进行硬盘的复位。(非切换模式不要随意复位，每次切换模式都要硬盘初始化，数据就没有了)
此时电脑会提示我们硬盘没有初始化，我们点击初始化，进入上面的界面，这里我们可以看到在RAID0下，两个硬盘是组成了一个高速硬盘，完整存储空间为8TB。我们通过抹掉来进行硬盘格式化。
格式化由于没有设定名字，因此硬盘名叫未命名，对其使用blackmagic disk speed test进行读写测速。
高速模式下西数SATA硬盘的写入速度327.5MB/s，读取速度为339.8MB/s，支持的各种高清格式视频格式的支持和处理速率还是不错的。如果使用SSD固态硬盘的话，相信结果会更出色。
再切换到SINGLE模式，我们可以看到两个独立的硬盘，都是4TB，这时我们测试其中一个硬盘的读写性能，可以看到读和写速度分别在179.1MB/s和174.9MB/s。
个人一般日常使用高速在RAID1上，保证速度的同时也让数据更加安全。实际影片剪辑处理也非常流畅，体验不错。
【总结】
铁威马(TERRA MASTER)D2-330 双盘位雷电3磁盘阵列盒，作为一款定位影视非编存储柜，能够非常高效快速地帮我们解决海量高清视频的处理和存储问题，为我们带来非凡地高速体验。多种阵列模式可选，方便用户使用。雷电3接口带来的高速传输，配合西数或者相关优秀的SATA或SSD硬盘，让我们的工作更有效率，更加安全。

在前文《read文件一个字节实际会发生多大的磁盘IO？》写完之后，本来想着偷个懒，只通过读操作来让大家了解下Linux IO栈的各个模块就行了。但很多同学表示再让我写一篇关于写操作的。既然不少同学都有这个需求，那我就写一下吧。
Linux内核真的是太复杂了，源代码的行数已经从1.0版本时的几万行，到现在已经是千万行的一个庞然大物了。直接钻进去的话，很容易在各种眼花缭乱的各种调用中迷失了自己，再也钻不出来了。我分享给大家一个我在琢磨内核的方法。一般我自己先想一个自己很想搞清楚的问题。不管在代码里咋跳来跳去，时刻都要记得自己的问题，无关的部分尽量少去发散，只要把自己的问题搞清楚了就行了。
现在我想搞明白的问题是，在最常用的方式下，不开O_DIRECT、不开O_SYNC（写文件的方法有很多，有sync模式、direct模式、mmap内存映射模式），write是怎么写的。c的代码示例如下:
#include <fcntl.h>
int main()
{
    char c = 'a';
    int out;

    out = open("out.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);
    write(out,&c,1);
    ...
}
进一步细化我的问题，我们对打开的文件写入一个字节后
write函数在内核里是怎么执行的?
数据在什么时机真正能写入到磁盘上？
我们在讨论的过程中不可避免地要涉及到内核代码，我使用的内核版本是3.10.1。如果有需要，你可以到这里来下载。https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/。
write函数实现剖析
我花了不短的时候跟踪write写到ext4文件系统时的各种调用和返回，大致理出来了一个交互图。当然为了突出重点，我抛弃了不少细节，比如DIRECT IO、ext4日志记录啥的都没有体现出来，只抽取出来了一些我认为关键的调用。
在上面的流程图里，所有的写操作最终到哪儿了呢？在最后面的_block_commit_write中，只是make dirty。然后大部分情况下你的函数调用就返回了（稍后再说balancedirty_pages_ratelimited）。数据现在还在内存中的PageCache里，并没有真正写到硬盘。
为什么要这样实现，不直接写硬盘呢？原因就在于硬盘尤其是机械硬盘，性能是在是太慢了。一块服务器级别的万转盘，最坏随机访问平均延迟都是毫秒级别的，换算成IOPS只有100多不到200。设想一下，假如你的后端接口里每个用户来访问都需要一次随机磁盘IO，不管你多牛的服务器，每秒200的qps都将直接打爆你的硬盘，相信作为为百万/千万/过亿用户提供接口的你，这个是你绝对不能忍的。
Linux这么搞也是有副作用的，如果接下来服务器发生掉电，内存里东西全丢。所以Linux还有另外一个“补丁”-延迟写，帮我们缓解这个问题。注意下，我说的是缓解，并没有彻底解决。
再说下balance_dirty_pages_ratelimited，虽然绝大部分情况下，都是直接写到Page Cache里就返回了。但在一种情况下，用户进程必须得等待写入完成才可以返回，那就是对balance_dirty_pages_ratelimited的判断如果超出限制了。该函数判断当前脏页是否已经超过脏页上限dirty_bytes、dirty_ratio，超过了就必须得等待。这两个参数只有一个会生效，另外1个是0。拿dirty_ratio来说，如果设置的是30，就说明如果脏页比例超过内存的30%，则write函数调用就必须等待写入完成才能返回。可以在你的机器下的/proc/sys/vm/目录来查看这两个配置。
# cat /proc/sys/vm/dirty_bytes
0
# cat /proc/sys/vm/dirty_ratio
30
内核延迟写
内核是什么时候真正把数据写到硬盘中呢？为了快速摸清楚全貌，我想到的办法是用systemtap工具，找到内核写IO过程中的一个关键函数，然后在其中把函数调用堆栈打出来。查了半天资料以后，我决定用do_writepages这个函数。
#!/usr/bin/stap
probe kernel.function("do_writepages")
{
    printf("--------------------------------------------------------n"); 
    print_backtrace(); 
    printf("--------------------------------------------------------n"); 
}
systemtab跟踪以后，打印信息如下:
0xffffffff8118efe0 : do_writepages+0x0/0x40 [kernel]
 0xffffffff8122d7d0 : __writeback_single_inode+0x40/0x220 [kernel]
 0xffffffff8122e414 : writeback_sb_inodes+0x1c4/0x490 [kernel]
 0xffffffff8122e77f : __writeback_inodes_wb+0x9f/0xd0 [kernel]
 0xffffffff8122efb3 : wb_writeback+0x263/0x2f0 [kernel]
 0xffffffff8122f35c : bdi_writeback_workfn+0x1cc/0x460 [kernel]
 0xffffffff810a881a : process_one_work+0x17a/0x440 [kernel]
 0xffffffff810a94e6 : worker_thread+0x126/0x3c0 [kernel]
 0xffffffff810b098f : kthread+0xcf/0xe0 [kernel]
 0xffffffff816b4f18 : ret_from_fork+0x58/0x90 [kernel]
从上面的输出我们可以看出，真正的写文件过程操作是由worker内核线程发出来的（和我们自己的应用程序进程没有半毛钱关系，此时我们的应用程序的write函数调用早就返回了）。这个worker线程写回是周期性执行的，它的周期取决于内核参数dirty_writeback_centisecs的设置，根据参数名也大概能看出来，它的单位是百分之一秒。
# cat /proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs
500
我查看到我的配置是500，就是说每5秒会周期性地来执行一遍。回顾我们的问题，我们最关心的问题的啥时候写入的，围绕这个思路不过多发散。于是沿着这个调用栈不断地跟踪，跳转，终于找到了下面的代码。如下代码里我们看到，如果是for_background模式，且over_bground_thresh判断成功，就会开始回写了。
static long wb_writeback(struct bdi_writeback *wb,
                         struct wb_writeback_work *work)
{
    work->older_than_this = &oldest_jif;
    ...
    if (work->for_background && !over_bground_thresh(wb->bdi))
        break;
    ...

    if (work->for_kupdate) {
        oldest_jif = jiffies -
                msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
    } else ...
}
static long wb_check_background_flush(struct bdi_writeback *wb)
{
    if (over_bground_thresh(wb->bdi)) {
        ...
        return wb_writeback(wb, &work);
    }
}
那么over_bground_thresh函数判断的是啥呢？其实就是判断当前的脏页是不是超过内核参数里dirty_background_ratio或dirty_background_bytes的配置，没超过的话就不写了（代码位于fs/fs-writeback.c：1440，限于篇幅我就不贴了）。这两个参数只有一个会真正生效，其中dirty_background_ratio配置的是比例、dirty_background_bytes配置的是字节。
在我的机器上的这两个参数配置如下，表示脏页比例超过10%就开始回写。
# cat /proc/sys/vm/dirty_background_bytes
0
# cat /proc/sys/vm/dirty_background_ratio
10
那如果脏页一直都不超过这个比例怎么办呢，就不写了吗？ 不是的。在上面的wb_writeback函数中我们看到了，如果是for_kupdate模式，会记录一个过期标记到work->older_than_this，再往后面的代码中把符合这个过期条件的页面也写回了。dirty_expire_interval这个变量是从哪儿来的呢？ 在kernel/sysctl.c里，我们发现了蛛丝马迹。哦，原来它是来自/proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs这个配置。
1158         {
1159                 .procname       = "dirty_expire_centisecs",
1160                 .data           = &dirty_expire_interval,
1161                 .maxlen         = sizeof(dirty_expire_interval),
1162                 .mode           = 0644,
1163                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
1164                 .extra1         = &zero,
1165         },
在我的机器上，它的值是3000。单位是百分之一秒，所以就是脏页过了30秒就会被内核线程认为需要写回到磁盘了。
# cat /proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs
3000
结论
我们demo代码中的写入，其实绝大部分情况都是写入到PageCache中就返回了，这时并没有真正写入磁盘。我们的数据会在如下三个时机下被真正发起写磁盘IO请求：
第一种情况，如果write系统调用时，如果发现PageCache中脏页占比太多，超过了dirty_ratio或dirty_bytes，write就必须等待了。
第二种情况，write写到PageCache就已经返回了。worker内核线程异步运行的时候，再次判断脏页占比，如果超过了dirty_background_ratio或dirty_background_bytes，也发起写回请求。
第三种情况，这时同样write调用已经返回了。worker内核线程异步运行的时候，虽然系统内脏页一直没有超过dirty_background_ratio或dirty_background_bytes，但是脏页在内存中呆的时间超过dirty_expire_centisecs了，也会发起会写。
如果对以上配置不满意，你可以自己通过修改/etc/sysctl.conf来调整，修改完了别忘了执行sysctl -p。
最后我们要认识到，这套write pagecache+回写的机制第一目标是性能，不是保证不丢失我们写入的数据的。如果这时候掉电，脏页时间未超过dirty_expire_centisecs的就真的丢了。如果你做的是和钱相关非常重要的业务，必须保证落盘完成才能返回，那么你就可能需要考虑使用fsync。
欢搜索微信公众号开发内功修炼！