一些文件系统,特别是 XFS 和 btrfs 支持文件的块级写入时复制。这是通过重新链接文件之间共享底层块的位置来完成的,直到它们被修改。
由于目录本质上是将文件名映射到 inode 的关联数组,因此应该直接对目录执行类似的操作。
是否已经开发了任何可以在 Linux(或任何其他类 Unix 系统)上支持此功能的文件系统?
大概它需要内核支持,就像使用重新链接一样。这是一个类似于copy_file_range () 的调用,它适用于目录。
有没有人积极从事这方面的工作?仅仅是没有人愿意这样做,还是有任何理由说明这是一个坏主意或不必要的?
是否有任何特殊的技术障碍需要克服?
另请参阅https://serverfault.com/questions/129969/is-there-a-way-to-create-a-copy-on-write-copy-of-a-directory 并没有真正回答这个问题。
一大障碍是语义上的差异。复制目录(在目标不存在的情况下)会导致其所有内容的副本,以及指向所有这些内容的新目录。特别是,这意味着虽然源目录和目标目录最终包含相同的名称,但每个名称的目标 inode 是不同的。
如果以与克隆文件相同的方式克隆目录,则最终会得到两个目录,其内容指向相同的 inode — 实际上,您正在创建一个包含指向原始目录内容的硬链接的目录。这对目录不起作用,它为文件创建了令人惊讶的语义——克隆
dira
包含file
, asdirb
意味着编辑dirb/file
也会编辑dira/file
,这可能不是最初的意图。因此,这意味着目录副本的共享存储在一般情况下不起作用,并且仅在少数情况下有用。
copy_file_range
并且s但是不要假设底层存储将被共享。FICLONE
ioctl
它们是“内核,请复制此(部分)文件”形式的请求;它们的好处是可以共享存储,但委托复制比读取和写入更有效。例如,在网络文件系统上,可以在服务器上处理克隆,这比客户端驱动的副本效率高得多。将此推理应用于目录副本,而不必共享底层存储,可能会很有用。即使在有用的场景中,内核操作的实现和使用也会很复杂。
文件克隆操作需要处理单个文件,最初在单个文件系统中。即便如此,
copy_file_range
跨多个文件系统处理副本的扩展也导致了许多问题。目录的“克隆”操作会复杂得多。复制目录不仅包括复制目录本身(即文件名到 inode 的映射),还包括目录的内容。如前所述,您不能只硬链接文件,语义会有所不同;即使这是可以接受的简化,您仍然需要处理无法硬链接的条目,例如您尝试克隆的目录中的目录。然后我们到达安装点,“有趣”的水平就上升了很多。所有这一切当然是在处理权限时。
假设有人实现了所有这些,那么您需要更新相关的用户空间程序以使用新操作,并将现有代码作为后备。与单文件克隆不同,语义是相当不同的,在所有情况下拼接新函数可能并不容易。由此产生的文件系统语义也不同(可以说,如果它是值得——见
relatime
和noatime
)。可能还有其他我还没有想到的障碍;但是第一个表明目录实际上几乎没有机会实际共享存储。