具有重叠 IO 和 ERROR_DISK_FULL 的 WriteFile？答案

【问题标题】：WriteFile with Overlapped IO and ERROR_DISK_FULL?具有重叠 IO 和 ERROR_DISK_FULL 的 WriteFile？
【发布时间】：2019-07-10 05:18:48
【问题描述】：

想知道是否有人知道WriteFile()（这里是存储团队？）的内部设计，磁盘驱动器/文件系统上的文件有重叠的 IO。显然，当使用系统缓冲区和标准同步WriteFile() 时，它会检查是否已满磁盘并在返回之前分配空间，因为保存实际数据的系统缓存稍后会写入（问题会导致操作系统延迟写入错误）。

所以问题是：将OVERLAPPED 结构用于将文件扩展到可用空间之外的异步WriteFile() 时是否也是如此？例如它会在等待 IO 之前立即返回 ERROR_DISK_FULL 吗？

知道的原因是为了恢复释放磁盘空间，或插入新媒体，并恢复写入。如果以这种方式完成，则相当简单，如果在挂起 IO 之后，您可能会有一堆排队的 IO，然后必须同步这些 IO，并跟踪所有排队项目的附加信息，以防移动到新媒体以调整偏移量等.

TIA！！

【问题讨论】：

看起来你可以用几行代码轻松地测试自己。填满您的可用磁盘空间，然后执行异步写入并查看它的反应。
使用 OVERLAPPED 结构 不会使 I/O 异步，所以这里不相关。您的 I/O 请求是否仅以错误 ERROR_DISK_FULL 完成，或者您首先得到 ERROR_IO_PENDING，然后以 ERROR_DISK_FULL 完成，这是未定义的

标签： windows file asynchronous winapi storage

【解决方案1】：

您所说的异步文件操作（WriteFile() 等）是什么意思——这些操作仅对调用者是异步的。在内部，它们的工作方式与同步（阻塞）相同。阻塞调用的实现调用非阻塞调用并等待事件，就像您使用OVERLAPPED 结构一样。 那么，关于WriteFile 是否会在等待IO 之前返回ERROR_DISK_FULL 的问题，答案是否定的。 非阻塞调用的基本原理不是让磁盘操作返回结果更快，而是允许单个线程来并行执行多个 I/O 操作，而无需创建多个线程。

【讨论】：

是的，通常处理请求的文件系统驱动程序总是异步处理它（尽管可以通过IoIsOperationSynchronous检测同步请求）。如果驱动程序返回STATUS_PENDING 并且文件对象已为同步 I/O 打开，则 IO 管理器 - 只需等待 I/O 完成，然后再返回调用方。所以这不是FS驱动等待。但是 非阻塞 I/O != 异步 I/O。 非阻塞 I/O 意味着请求永远不会等待，并且在返回给调用者时只是完成。 异步 I/O 也只是返回给调用者，但返回时可能未完成。稍后完成
与使用 OVERLAPPED 结构一样 - 并且使用 OVERLAPPED 不会使 I/O 异步。它可以用于同步 I/O。只是在异步 I/O 使用它时是强制性的，而在同步时是可选的。 I/O 是否同步取决于文件对象的打开方式（使用哪个标志）和 api（某些 api 始终同步）
真的我们不知道我们是刚刚得到 STATUS_DISK_FULL 并请求完全同步错误还是首先得到 STATUS_PENDING 并且只有最终状态将是 STATUS_DISK_FULL 。可以是两种变体
那么这是否意味着使用没有OVERLAP 结构的多线程与使用OVERLAP 结构的单线程性能相同？
@user3161924，单线程处理多个非阻塞操作（OVERLAPPED 和 WaitForMultipleObjects）性能不一样，但速度更快，因为它避免了与多线程相关的昂贵的上下文切换。

【解决方案2】：

如果没有足够的磁盘空间来完成写入操作 - 当 I/O 操作完成时，您会收到 ERROR_DISK_FULL (STATUS_DISK_FULL)。文件系统驱动程序是否只是使用STATUS_DISK_FULL 完成您的写入请求（转换为ERROR_DISK_FULL）或首先返回STATUS_PENDING（由win32 转换为ERROR_IO_PENDING）然后使用STATUS_DISK_FULL 完成I/O - 这是未定义。可以两者兼而有之。最终状态将是ERROR_DISK_FULL，但您不能假设操作将同步完成还是异步完成

【讨论】：

我认为使用TAGed queued IO 是在磁盘驱动程序中的较低级别处理的，与较高级别的 API 无关？
@user3161924 - STATUS_DISK_FULL (ERROR_DISK_FULL) 这是文件系统错误代码。磁盘驱动程序没有什么共同点（在磁盘级别根本没有磁盘已满 - 磁盘只有大小）。 anout TAGed queued IO不明白
SATA/PATA queued IO 请求使用 TAG。必须是磁盘级驱动程序，该驱动程序发出的磁盘命令处理与任何WriteFile() API 调用分开。
@user3161924 - 但是磁盘级别与您的问题有什么关系？磁盘不能满或未满