【微信群问题讨论】我想请教一下，有木有人实现或者了解过sparse file在文件系统层面里中是如何支持空洞的？
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技术讨论主题：我想请教一下，有木有人实现或者了解过sparse file在文件系统层面里中是如何支持空洞的？是如何用metadata追踪这些空洞的呢？
讨论的过程和结果如下：
1、怎么形成file hole呢？
形成空洞的方法是这样的：首先是创建一个空文件，然后用truncate或者seek命令强制将当前文件指针移动到一个地方，例如1G处，然后在1G处随便写一些数据，这样会形成一个1G的空洞。
2、用户层面读一个文件中的空洞会怎么样？
当对文件中的空洞进行读操作的时候，会返回全0。因此，你想要复制一个包含空洞文件的时候需要小心，由于空洞文件的读操作，会返回全0，在向新文件写的时候，实际上是执行了0写入，但是文件系统不可能去判断数据是否为非0，一旦有数据写入，就会真的写入物理磁盘，这时是不会形成空洞的。例如：cp命令会调ioctl（FIBMAP）下到内核，再到文件系统注册的bmap函数来确认，这个函数会告诉cp，到底是空洞，还是文件结束，如果是空洞，cp会有对应的处理，也会跳成空洞，scp没有这个跳过过程，会把你的空洞全部补0。
3、为何读空洞会返回0呢？
这和内核中的read_page操作相关。一般用户空间对文件发起read操作的时候，首先会在page cache中找，如果没有则发起磁盘操作。而在read_page函数会把磁盘上没有记录的block所对应的page中全部填充0。因此，读空洞就返回全0了。
4、如果写入文件时候 空洞的部分不是一页的整数倍 怎么处理呢？
文件系统是按照file block来组织数据的，因此，对于一个1M的空洞，如果多次跳着写，每次写一个字节a，如果将跨度包含多个块，中间的块仍然是洞，但那一个字节所在的块剩下的blovksize-1会被填充0。之所以如此是因为当我们对空洞写的时候，首先会找到对应的page，如果是空洞，那么其实的数据全0，然后写入这个字节a，然后系统在适当的时候，当把这个page写入磁盘，这时候page中有啥就写啥。