Rust 中 `madvise` 和 `posix_fadvise`的区别
在 Linux 操作系统中，madvise 和 posix_fadvise 是两个用于内存管理的系统调用，它们提供了一些类似的功能，但也有一些关键的区别。以下是它们的详细对比：
madvise
madvise 是一个系统调用，用于向内核提供关于应用程序如何使用一段内存区域的建议。定义如下：
int madvise(void *addr, size_t length, int advice);
参数说明：
addr：指向内存区域的起始地址。length：内存区域的长度。advice：建议的类型，决定了内核如何管理这段内存。这些建议包括：MADV_NORMAL: 默认的内存访问行为。MADV_SEQUENTIAL: 预期顺序访问。MADV_RANDOM: 预期随机访问。MADV_WILLNEED: 预期将会需要这段内存，内核应尽早加载。MADV_DONTNEED: 预期不再需要这段内存，内核可以释放。- 其他更多的建议类型。
posix_fadvise
posix_fadvise 是一个 POSIX 标准的函数，用于向内核提供关于文件访问模式的建议。定义如下：
int posix_fadvise(int fd, off_t offset, off_t len, int advice);
参数说明：
fd：文件描述符，表示要操作的文件。offset：文件中的起始偏移量。len：建议操作的字节数。advice：建议的类型，决定了内核如何管理文件的缓存。这些建议包括：POSIX_FADV_NORMAL: 默认的文件访问行为。POSIX_FADV_SEQUENTIAL: 预期顺序访问。POSIX_FADV_RANDOM: 预期随机访问。POSIX_FADV_WILLNEED: 预期将会需要这部分文件，内核应尽早加载。POSIX_FADV_DONTNEED: 预期不再需要这部分文件，内核可以释放。POSIX_FADV_NOREUSE: 预期这部分文件不会被再次访问。
区别与应用场景
-
作用对象：
madvise作用于内存区域。它主要用于优化内存管理，适用于内存映射文件或匿名内存。posix_fadvise作用于文件。它主要用于优化文件 I/O 操作，适用于文件访问模式的优化。
-
建议类型：
- 两者的建议类型有一些重叠，比如
SEQUENTIAL和RANDOM，但也有一些独特的建议类型。例如，madvise有MADV_DONTNEED可以用来释放内存，而posix_fadvise有POSIX_FADV_NOREUSE可以用来表示不再重用这部分文件。
- 两者的建议类型有一些重叠，比如
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标准与兼容性：
madvise是 Linux 特有的系统调用，是 Linux 内核 API 的一部分。posix_fadvise是 POSIX 标准的一部分，因而具有更广泛的可移植性，适用于遵循 POSIX 标准的操作系统。
-
使用场景：
- 使用
madvise的典型场景是对内存映射文件的优化和管理，例如数据库管理系统在管理内存映射的数据库文件时。 - 使用
posix_fadvise的典型场景是对文件 I/O 的优化，例如在大数据处理过程中对文件的顺序或随机访问进行优化。
- 使用
示例代码
以下是一个使用 madvise 和 posix_fadvise 的示例：
使用 madvise：
use std::fs::OpenOptions;
use std::io;
use std::os::unix::io::AsRawFd;
use mmap2::{Mmap, MmapOptions};
use nix::sys::mman::{madvise, MmapAdvise};fn use_madvise(path: &str, len_of_range: usize, offset: i64) -> Result<(), io::Error> {let file = OpenOptions::new().read(true).open(path)?;let mmap = unsafe {MmapOptions::new().len(len_of_range).offset(offset as u64).map(&file)?};let mem = mmap.as_ptr();// Provide advice to the kernel about the memory usagelet ret = unsafe { madvise(mem, len_of_range, MmapAdvise::MADV_SEQUENTIAL) };if let Err(err) = ret {eprintln!("unable to madvise file {} ({})", path, err);}Ok(())
}
使用 posix_fadvise：
use std::fs::OpenOptions;
use std::io;
use std::os::unix::io::AsRawFd;
use nix::fcntl::{posix_fadvise, PosixFadviseAdvice};fn use_posix_fadvise(path: &str, len_of_range: usize, offset: i64) -> Result<(), io::Error> {let file = OpenOptions::new().read(true).open(path)?;let fd = file.as_raw_fd();// Provide advice to the kernel about the file accesslet ret = posix_fadvise(fd, offset, len_of_range as i64, PosixFadviseAdvice::POSIX_FADV_SEQUENTIAL);if let Err(err) = ret {eprintln!("unable to posix_fadvise file {} ({})", path, err);}Ok(())
}