fsync() が最初に呼び出されると rename() が長くかかるのはなぜですか?

このテストでfsync（）が最初に呼び出されると、rename（）が長くかかるのはなぜですか？

環境：btrfs、機械式ハードディスク、Debian 9コンテナ、カーネル5.0.17-200.fc29.x86_64で実行。

テストコマンド：dpkg -r linux-image-4.9.0-9-amd64 >/dev/null 2>&1 && sync && time perf_4.9 trace --no-inherit -s dpkg $FORCE_UNSAFE_IO -i linux-image-4.9.0-9-amd64_4.9.168-1_amd64.deb && time sync

FORCE_UNSAFE_IO=""FORCE_UNSAFE_IO="--force-unsafe-io"対。結果を比較してみてください。

 dpkg (31632), 374488 events, 100.0%

   syscall            calls    total       min       avg       max      stddev
                               (msec)    (msec)    (msec)    (msec)        (%)
   --------------- -------- --------- --------- --------- ---------     ------
   fsync               3442 14849.586     0.002     4.314   149.959      4.11%
   rename              8463 14573.509     0.003     1.722   358.675      4.80%
   wait4                  7  8043.762     0.004  1149.109  8028.468     99.78%
   read               44025  2151.135     0.000     0.049     3.732      0.57%
   open               19301   213.628     0.002     0.011     0.375      0.90%
   write               7846   165.460     0.003     0.021     0.149      0.42%
   sync_file_range     6834    96.513     0.001     0.014     0.822      2.20%
...
real    0m41.703s
user    0m9.709s
sys 0m6.586s

real    0m0.162s
user    0m0.000s
sys 0m0.003s

 dpkg (1919), 334232 events, 100.0%

   syscall            calls    total       min       avg       max      stddev
                               (msec)    (msec)    (msec)    (msec)        (%)
   --------------- -------- --------- --------- --------- ---------     ------
   wait4                  7  8290.981     0.007  1184.426  8279.676     99.84%
   read               44399  2168.096     0.000     0.049     2.146      0.50%
   fsync                 25   653.530     0.006    26.141    68.754      8.65%
   rename              8463   522.282     0.003     0.062    69.620     22.53%
   open               12467   163.671     0.002     0.013     0.217      0.97%
   write               7846   160.979     0.003     0.021     0.356      0.50%
   sync_file_range     3417    89.676     0.010     0.026     0.841      2.05%
...
real    0m13.498s
user    0m9.643s
sys 0m5.517s

real    0m0.146s
user    0m0.000s
sys 0m0.004s

現在の戦略dpkg（例：Debian 9）は思ったよりも複雑です。しかし、それが実際にイベントに影響を与えるかどうかはわかりません。詳細については、この質問にいくつかの背景知識があります。AIO fsyncはdpkgのパフォーマンスを向上させることができますか？

これが関連しているかどうかはわかりませんが、一部のファイルシステムでは、fsync（）がディレクトリを効果的に同期させることができることがわかりました。これは、fsync（）が返される前に新しく作成されたファイルがディスクに表示されるようにするためです。 ext2ではこれは起こりませんが、ext4では何が起こるかをどこかで読みました。部分的な証拠として以下を参照してください。ext4：今回は、fsyncにログなしで親ディレクトリを同期させます。

sync追跡時間に驚いた場合は、dpkg個々のfsync（）呼び出しをグローバルsync（）呼び出しに置き換えるパッチを適用すると、全体の時間が約13秒に短縮されるようです。私のシステムで何の欠陥も見つかりませんでした。 dpkg私は他の潜在的な副作用のためにこの方法の使用をやめました。[1][2]