跨Windows/Linux的大文件映射数据完整性事务化方案咨询

我拥有数十GB级别的持久化数据集，需部署可在Windows和Linux 64位系统编译运行的服务器对其进行操作与修改。采用文件映射（File mapping）是自然选择，但内存页修改异步同步至文件的特性，在进程崩溃、断电等异常终止场景下易导致数据不一致。我希望通过类事务技术解决该问题：所有文件映射修改需为临时状态，异常时可回滚，提交操作需为原子性，提交后变更持久化。

已提出的四种设计方案及优劣 #

• 方案1：WAL日志文件+显式写访问请求
  应用需调用函数申请写权限，首次修改页时将原内容存入日志文件，提交时依次执行FlushFileBuffers/fsync、FlushViewOfFile/msync等操作，重启时若日志非空则回滚。
  优劣：安全性最高，但需修改大量代码且脏页检查开销高。

• 方案2：访问违例触发隐式写访问
  文件映射设为PAGE_READONLY，写操作触发异常——Windows用SEH处理、Linux用SIGSEGV处理，保存页原内容至日志后改为PAGE_READWRITE，提交时恢复只读权限。
  优劣：已在Windows实现原型，但异常处理存在潜在风险。

• 方案3：使用写时复制内存保护
  理论上采用PAGE_WRITECOPY（Linux是否有同类机制存疑），由OS自动分配脏页，提交时识别脏页同步至文件并恢复权限。
  优劣：理论上高效但跨平台API可行性存疑。

• 方案4：带日志支持的文件系统
  在文件系统层面实现事务模式，映射文件变更临时存储，未提交则回滚。
  优劣：理论最优但需确认是否有符合需求的跨平台支持文件系统。

现征集更多针对该场景的事务性设计方案或优化建议。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者valdo