Por que a velocidade dd diminui significativamente após a fallocate uma vez

Question

Por que fallocate -c -l1GiB uma vez faz com que o segundo loop de velocidade dd diminua de 1,0 GB para ~ 200 MB / s?

xb@dnxb:~/Downloads/test$ fallocate -l 10.2GiB lala.mp4     
xb@dnxb:~/Downloads/test$ ls -larthiF --context --color
total 11G
41680908 drwxr-xr-x 121 xiaobai xiaobai ? 100K Dis   3 01:36 ../
53086804 drwxrwxr-x   2 xiaobai xiaobai ? 4.0K Dis   3 01:36 ./
53086805 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ?  11G Dis   3 01:37 lala.mp4
xb@dnxb:~/Downloads/test$ f='lala.mp4'; n=0; while (( "$(stat --printf="%s" $f)" > 1073741824 )); do ((n++)); echo "[dd...$n]"; dd bs=1G skip=0 count=1 if=$f of="$f.$n"; fallocate -c -l1GiB $f; done; ((n++)); mv $f $f.$n; 
[dd...1]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 1.05744 s, 1.0 GB/s
[dd...2]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 3.24091 s, 331 MB/s
[dd...3]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 4.56858 s, 235 MB/s
[dd...4]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 4.02249 s, 267 MB/s
[dd...5]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 4.34307 s, 247 MB/s
[dd...6]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 4.27371 s, 251 MB/s
[dd...7]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 4.80721 s, 223 MB/s
[dd...8]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 4.17114 s, 257 MB/s
[dd...9]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 4.60627 s, 233 MB/s
[dd...10]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 4.13853 s, 259 MB/s
xb@dnxb:~/Downloads/test$ 
xb@dnxb:~/Downloads/test$ ls -larthiF --context --color
total 11G
41680908 drwxr-xr-x 121 xiaobai xiaobai ? 100K Dis   3 01:36 ../
53086806 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:37 lala.mp4.1
53086807 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:37 lala.mp4.2
53087049 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:37 lala.mp4.3
53087910 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:37 lala.mp4.4
53087911 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:37 lala.mp4.5
53087913 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:38 lala.mp4.6
53087914 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:38 lala.mp4.7
53087962 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:38 lala.mp4.8
53087963 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:38 lala.mp4.9
53087964 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 1.0G Dis   3 01:39 lala.mp4.10
53086805 -rw-rw-r--   1 xiaobai xiaobai ? 200M Dis   3 01:39 lala.mp4.11
53086804 drwxrwxr-x   2 xiaobai xiaobai ? 4.0K Dis   3 01:39 ./
xb@dnxb:~/Downloads/test$ 

[Atualização]

Percebi que sync adicionado antes do próximo dd irá torná-lo consistente novamente ( sleep 120 também funciona, mas não sleep 20 ), mas o tempo total será mais lento porque sync demora mais do que dd sem sync :

xb@dnxb:~/Downloads/test$ f='lala.mp4'; n=0; while (( "$(stat --printf="%s" $f)" > 1073741824 )); do ((n++)); echo "[dd...$n]"; dd bs=1G skip=0 count=1 if=$f of="$f.$n"; fallocate -c -l1GiB $f; sync; done; ((n++)); mv $f $f.$n;
[dd...1]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 0.904357 s, 1.2 GB/s
[dd...2]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 0.902471 s, 1.2 GB/s
[dd...3]
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 0.896056 s, 1.2 GB/s
...

    

Answer 1

Os dados não são gravados diretamente no disco. O kernel mantém um cache . A RAM é muito mais rápida que o disco. O primeiro dd se beneficia desse cache, pois não está cheio. No entanto, o dd subsequente deve aguardar o esvaziamento do cache.

sync solicita que todas as páginas sujas sejam descarregadas para o disco. Caso contrário, eles são liberados após várias dezenas de segundos.

Um disco comum não é capaz de 1,2 GB / s, nem mesmo de um SSD, mas é corretamente de cerca de 300 MB / s.