使用O_DIRECT时lio_listio()报EIO，求支持DIO的批量同步IO替代函数

首先需要明确：POSIX的lio_listio()本身是支持O_DIRECT的，你遇到的EIO错误大概率不是函数不支持DIO，而是违反了O_DIRECT的强制对齐要求。

先排查EIO的根本原因 #

使用O_DIRECT时，以下三个参数必须严格与文件系统的块大小（可通过stat的st_blksize字段获取）对齐：

• 缓冲区地址：aiocb.aio_buf必须是块大小的整数倍，建议用posix_memalign()分配缓冲区，而非malloc()
• 文件偏移：aiocb.aio_offset必须是块大小的整数倍
• 读写长度：aiocb.aio_nbytes必须是块大小的整数倍

如果以上任意一项不满足，内核就会返回EIO错误，和lio_listio()本身无关。

若需替代方案（支持DIO且批量等待完成） #

如果确认对齐没问题仍有异常，或者确实需要替代API，可以使用Linux原生AIO（区别于POSIX AIO）的io_submit() + io_getevents()组合，它天生支持O_DIRECT，且能批量提交IO请求并等待全部完成：

基本使用流程 #

1. 初始化IO上下文：

   io_context_t ctx = 0;
   io_setup(MAX_IO_EVENTS, &ctx);
   

2. 构造多个iocb结构（对应每个IO请求）：

   struct iocb cb[NUM_REQUESTS];
   struct iocb *cbs[NUM_REQUESTS];
   for (int i = 0; i < NUM_REQUESTS; i++) {
       io_prep_pread(&cb[i], fd, buf[i], size[i], offset[i]);
       // 写请求替换为io_prep_pwrite
       cbs[i] = &cb[i];
   }
   

3. 批量提交请求：

   long ret = io_submit(ctx, NUM_REQUESTS, cbs);
   

4. 等待所有请求完成：

   struct io_event events[NUM_REQUESTS];
   long completed = io_getevents(ctx, NUM_REQUESTS, NUM_REQUESTS, events, NULL);
   

5. 清理IO上下文：

   io_destroy(ctx);
   

注意：Linux原生AIO的API不属于POSIX标准，仅在Linux系统可用，其iocb结构与POSIX的aiocb不兼容。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mhsquare