Felix021

其实最早是想把XP装进移动硬盘，这样的话只要有需要随时可以从移动硬盘启动一个完整的系统。可惜无论是从安装程序安装还是Ghost，都会在XP滚动条过去以后就挂断（蓝屏或者直接重启）。发现有个USBOOT好像能够把XP放进去，但是还得注册帐号什么的，操作步骤也很麻烦。

最近各种折腾，最终结果是手头有个2个USB3.0的U盘。朗科 U903 8GB(某东现在特价69，很值得买)：USB2.0下面读30M/s，写20M/s，USB3.0下读40M/s，写25M/s，延迟约1.1ms，也就是大约900IOPS；威刚S102 16GB(某东正常价139)，USB2.0读写也是30/20左右，3.0还没实测，延时0.6ms，约1600IOPS。虽然连续读写速度和HDD没得比，但是IOPS却要快一个数量级，于是蛋疼地想着，是不是把Windows装上去试试，说不定还能体验一下SSD的快感。

PE SATA 1.9.6 里面有个WIM安装器，说是支持USB HDD，于是试着往U盘里面塞了个Win7进去，发现不行（估计非得是移动硬盘）。昨天在公司的时候查了一下，发现一个神器PWBoot 3.0.2可以patch Win7，昨晚S102被czyhd同学拿去拷了BF3，于是回家后只能用U903试了。

下载下来运行，发现PWBoot选择install.wim以后就出现数组越界错误，安装没法用。只有patch功能可以使，只好曲线救国。看到网上有人说VHD的事儿，才发现原来Win7已经原生支持VHD的创建、挂载、启动（启动啊！），out了好几年啊……

不废话了，昨晚折腾了很久，最后实现U盘启动的方式是这样的：

0. 打开compmgmt.msc，创建一个VHD，FixedSize或者Dynamic都可以。
1. 安装VirtualBox 4.x，这个支持VHD作为磁盘
2. 把VHD作为磁盘，安装Win7
3. 安装完以后打开cmdline，执行 c:\windows\system32\sysprep\sysprep.exe /generalize /oobe /shutdown
4. 等到VBox关机以后打开compmgmt.msc，右键磁盘管理->附加VHD，选择好挂载上。
5. 运行PWBoot，选择Patch Windows，把VHD上的Win7打个补丁
6. 将VHD的Win7分区Ghost到U盘（5G+）
7. 如果VHD有个100M的分区包含了boot目录和bootmgr，则一并拷贝到U盘的根目录下面
8. 启动，等待安装驱动（相当慢……………………）

第8步已经剧透了，效果很烂。

虽然30M的读取不快，但是不应该是瓶颈，初步估计是因为USB协议的原因，导致系统的运行受到限制，甚至刷新桌面都要卡呀卡的。

不过用VHD启动是个挺好玩的事儿，回头有空可以折腾折腾……

最近和sandy一起在做的项目中，对文件系统有些纠结的地方。主要都是一致性问题。

比较简单的一个问题是，往某个文件末尾追加内容，希望保证断电数据不丢失，又想速度快。fsycn可以保证缓存被刷到存储设备；但是在机械硬盘上执行fsync又变成了瓶颈。经过测试，在某机器上fsync大约每秒可以执行1100次左右。虽然目前能够满足业务需求，但是的确是项目中最大的瓶颈。解决办法就是花钱，买SSD。

还有几个麻烦的问题。

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首先，记录锁。APUE 14.3 记录锁 中提到一个"锁的隐含和释放"
因为fd2是dup出来的，所以跟fd1实际上指向的是同一个文件。如果fd2被关闭，那么fd1上的锁被释放。这一点比较好理解。但是后面跟着一个坑爹的情况：注意：APUE说，这个情况和上一个情况是相同的。

大坑。

经过编码测试，的确dup或者再次open的fd2（即使OPEN的时候用的是不同的flag）被关闭后，的确会出现记录锁的释放。一个进程中的另一个pthread线程（其他线程库没有测试过）关闭fd2效果是一致的（说明是用pid来识别锁的归属）。不过，如果使用flock(fd, LOCK_**)对整个文件进行加锁，则不会出现这个问题。

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其次，write的原子性#1：进程a在调用write的期间，进程b是否可以往相同的文件中写数据？

《IEEE Std 1003.1, 2004 Edition》里面提到，当count<PIPE_BUF，如果write成功返回，write对pipe/FIFO的写入是原子的。但是对普通文件的写入呢？没有说明。

翻了一下 linux-2.6.38.8.tar.bz2 ，源码在 fs/read_write.c 中定义了 write 系统调用：

vfs_write调用的是 file->f_op->write , 如果这个指针是NULL，那么调用 do_sync_write。

以ext2为例，ext2/file.c 中定义了
也就是说，实际上调用的还是 do_sync_write 函数，蛋疼。更蛋疼的是，do_sync_write 在一个for循环里面(虽然是循环，但是没看出分段写入的意思） 调用的是 file->f_op->aio_write ，也就是上面的 generic_file_aio_write @ mm/filemap.c。这个函数获取了 file->f_mapping->inode, 然后对该inode加锁，调用 __generic_file_aio_write , 对inode解锁，然后根据文件的属性决定是否需要sync数据。（之所以有这么蛋疼的调用链，应该是不同的文件系统/内核其他功能模块在调用各个函数的时候，希望做一些包装，完成一些额外的事情）。

__generic_file_aio_write 大概有100行，kernel.org的<部分>说明是：

这个函数完成了将数据写入文件的所有必需操作。它要做的事情包括各种基本检查（可能被schedule）、删除文件的SUID、修改文件更新时间、调用更底层的操作（取决于是Direct IO还是Buffered Write）。
This function does all the work needed for actually writing data to a file. It does all basic checks, removes SUID from the file, updates modification times and calls proper subroutines depending on whether we do direct IO or a standard buffered write.

它期望 inode 的mutex已经被获取，除非是不需要锁的块设备或其它对象。（这个在generic_file_aio_write里面的确获取了）
It expects i_mutex to be grabbed unless we work on a block device or similar object which does not need locking at all.

从内核源码来看，只要 __generic_file_aio_write 没有返回，对同一个inode的写入是排斥的。但是写了个多线程的程序，每次对文件APPEND 1MB数据，各写1G。检查后发现并不是写入互斥的。（求kernel hacker解答……）

只是，每次原子写入的数据大小到底是多少？这个值会影响到很多应用的正确性，比如，日志文件的写入一般是追加的，如果一次追加的数据多于这个值，那么多个进程写同一个日志文件会很BUGGY。

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再有，write的原子性#2：进程a在调用write的期间，进程b是否可以从相同的文件中读取数据？

读取的时候，一路从 read -> vfs_read -> do_sync_read -> generic_file_aio_read 没有需要获取 i_mutex 的地方。再到 do_generic_file_read 这个函数的时候，就是各种内存页面的处理，包括从页表找出实际的页，或者从磁盘中读取、换页之类（这个过程中可能被schedule）。当页面可用的时候，调用传入的 file_read_actor，这个函数使用硬件体系相关的 __copy_to_user(to, from, n) ...

看起来写操作和读操作并不是互斥的，这个也比较符合平时对文件操作的逻辑。不过从上一个问题可以看出的是，write并不是原子的，它是一段一段往内核BUFF里面写的，在每一段完成之前，read获取到的这一段数据还是旧数据。

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最后，接上个问题，调用write写文件的时候，写入顺序是否是按地址顺序写入？如果不是的话，read可能先读到一段旧数据，再读到一段新数据，这个会让人崩溃的……

在这里，[写入]有两层意思：a. 写入缓存; b. 刷回存储设备。

对于写入缓存，实际上就是从用户空间将数据拷贝到内核空间，调用的是 __copy_from_user(to,from,n) 这个宏。这个宏的实现是在 arch 目录下，不同硬件平台的具体汇编代码。虽然没有去具体了解每个平台的实现方式（代价太大了，各种汇编啊……），但是几乎可以肯定，绝大部分平台下这个顺序是按照地址顺序写入的。虽然内核可以选择不顺序拷贝数据，但是开发者应该不会这么蛋疼吧……

对于刷回设备，调用的[应该](未考证，求证实)就是具体的fsync函数了，比如ext3下面是 fs/ext3/fsync.c 中的 ext3_sync_file 这个函数。这个由于跟具体设备相关，考证更困难了。。不过sandy同学举了个例子，磁带，就有可能是根据磁头目前的位置来刷写的，在有些时候逆向写效率更高（当然，同样未考证具体实现）。

应用程序调用read，实际上是从内核的缓存中获取数据的，所以一般的应用程序只需要关心 a. 写入缓存 的顺序就行了。从实现的合理性来判断，内核应该是按照顺序拷贝的。


我在stackoverflow.com问了最后这个问题，有人推荐了 http://flamingspork.com/talks/ 里面的 Eat My Data: How Everybody Gets File IO Wrong ，值得一看。


好吧。今天一整天就废在这上面了，本篇暂时到此为止，欢迎各种评论拍砖。

不知道是支付宝的产品人员太牛比，还是开发人员太傻比，还是测试人员太装比呢。这尼玛玩用户啊？

首先声明，换的是电脑，不是大脑，跟RPT那货是不一样的。换脑的想法是这么来的。

在7月份某个阳光明媚草长莺飞的早晨，和sandy同学一起坐在开往某厂的636上面。注意，是坐，那天公交车居然很空。sandy同学用一种略带兴奋的语气说，京东上有一个Acer的本，i3 370，才只要2699(现在京东还是这价，AS4739-372G32Mikk)，很适合买来写码啊。于是开始讨论，发现自己太久没有关注硬件了，连i3集成显卡都不知道，而且这卡还不算太差。B公司给Boluor同学发的那个X201i，用的就是i3的CPU，玩一般的游戏也是没有压力的。

于是开始考虑，是不是可以把我手头用了一年半的Acer本本卖掉（起码可以破除买->丢->买的恶性循环？），然后添点钱换个i3的本本。毕竟那是AMD当时新平台最低端的CPU，M320 2.1G，跑Win7还是略有压力。XP倒是很顺畅，只是用久了Win7，XP用起来实在是不习惯。接下来的一段时间，经常在某东上闲逛，发现本本都便宜到这个地步了，2k4买能有T4500 + 2G DDR3，性能不见得比我这个本子差。于是关注了下，发现3000以下的i3本也有好几个了，蛋疼得心动啊。

然后又是某个阳光明媚草长莺飞的早晨（7月底），和sandy同学一起站在开往某厂的636上面（这回是站着了）。魔都的公交车上都配有一个小显示屏，放些广告什么的，当时放的是，免费、快速、卖得掉，也就是某姓网的广告。到了某厂，跟sandy同学讨论说（sandy同学曾经把他用1w+买的BenQ S41以大约1850元的价格卖个了ZGC的JS），我这本扔上去卖个1K5怎么样，他说，很不错啊这个价格，我的本比你的好才卖了1850，还是一年前啊。于是就上百姓去看了看，我这一看啊，我勒个去，满眼小白，又老又旧的本本还开价1K5或者更高。顿时信心暴涨啊，把心理价位给定在了1K7，如果再低的话，不如过年回去扔给家里。

于是根据Sandy同学当年在zol卖本的帖子发了个帖子出去，开价2K。然后下午就有人给电话了，只是价格谈不拢。后来想了想，在Sandy同学的建议下（1999），把价格改成了1949。接下来的一段时间里面各种折腾，N个电话，最低有开1K5的，也有好几个1K7的，但不想卖，毕竟现在自己用着，被买走要折腾好久，麻烦。甚至有个开价1K8的到家里来看了本，但是觉得不送包鼠不太满意，跑了。。。。期间受到Sandy同学的各种毒害，觉得买个台式机也挺好的，好CPU、大容量、高转速硬盘、大显示器……唯一的一点"小"缺陷就是不太便携……

过了几天，在8月14号那个阳光明媚草长莺飞的周日早晨，和sandy同学一起到某厂加班。玩了一会儿，还没开始干活，扣扣上有个人加好友。谈了7句话，连价格都没还，还是我自己SB地说，1900包邮怎样，买家说，“嗯 可以”。我勒个去啊，这个买家要不要这么实诚搞得我都不好意思了……于是下午奔回家把数据备份了，然后写了个程序把硬盘全部写了过去。晚上打包好，周一早上叫了宅急送（顺丰不接受保价……）送了过去，40+邮费。。

然后当天在易迅和京东上下单，买了接近3K的硬件，周二陆续送到公司，和sandy同学当场组装。由于电源用的是sandy同学升级电源换下来的TT XP420，所以扛回家才把电源装上，然后居然木有点亮！坑爹啊！难道就这么杯具了吗！后来仔细看了下主板的说明书，发现好像是RESET/POWER的正负极接反了……坑爹的没有防呆化设计的针脚，哎……再桶了一下，终于把我攒的第一台电脑给点亮了……

另外由于某厂某活动送的某在线商城购物券实在没什么好买的，于是就买了个Edifier M17，反正我对音质没啥要求，这种能够插SD卡/U盘播MP3而且还带锂电池的音箱我一直挺想弄一个来着……

于是就比较舒畅地用了两个多月，直到泰国洪水发飙，发现硬盘的价格一路飙升……当初350买的硬盘，现在在淘宝商城已经涨到了690…………于是蛋疼地搜了一下各个配件现在的价格，发现现在配同样的机器要￥3441，比当初贵了￥330啊！于是蛋疼地开始考虑。。。为了结束实习回武汉以及再工作时的各种折腾，是不是把这台机器以不亏本的价格出掉，换一台笔记本………………

把本博客的留言评论系统替换成友言的，看起来挺好玩的。本篇用于测试。

友情链接一下： http://uyan.cc/

这里委屈MySQL一下，只是想测试，如果二者用于比较纯粹的key/value存储，性能如何。

机器配置：RHEL5.6
AMD Opteron(tm) 6128HE  2GHz， 32G RAM，
HDD（应该不是SSD，7200还是10000rpm不知道）
连续读54.5 MB/s (dd if=/dev/zero of=test bs=1048576 count=512)

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MySQL: 使用源码附带的的 my-medium.cnf 配置
CREATE TABLE nn (k INTEGER PRIMARY KEY, v INTEGER); #默认MyISAM引擎

100,000条数据
INSERT: 4k QPS, 24.45s  #类似于 INSERT INTO nn VALUES (42, 42)
UPDATE:  2.7k QPS, 36.00s #类似于 UPDATE nn SET v=43 WHERE k=42
SELECT(key随机): 3.3k QPS, 31.22s #类似于 SELECT * FROM nn WHERE k=42
空间占用：1.9M 其中数据879K，索引1004K

5,000,000 条数据 (不测试INSERT和UPDATE了……）
LOAD: 32.8万条/s, 15.25s # LOAD DATA INFILE '/tmp/data' INTO TABLE nn (k, v)
SELECT(10w次, key随机):  4k QPS, 25.49s
空间占用：92M 其中数据43M，索引49M

以上测试除了MySQL Load之外完全使用C代码调用MySQL的官方C API

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Berkeley DB(BTree, 没测hash):
100w条插入：15.9s, 62.9k QPS
100w条查询(key随机)：8.69s, 115k QPS
空间占用：100w=>25M, 1000w=>259M, 2亿=>5.4G

p.s. 如果把cache_size设置为512MB的话，插入基本都在内存中完成，100w跳只需要大约2.64s，378.6k QPS，和MySQL在同一个级别。

以上测试使用c编码完成，使用默认参数，没有设置内存占用大小。
Python使用bsddb模块效率约是c的50%。