c# 中无法直接调用 refs 或 btrfs 的 cow 特性,.net 文件 api 均走标准读写路径,不触发 reflink;需通过 p/invoke 调用 windows copyfile2 或 linux ioctl(btrfs_ioc_clone),并满足卷支持、权限等条件。

ReFS 和 Btrfs 的 COW 特性在 C# 中不可直接调用
Windows 上的 ReFS 和 Linux 上的 Btrfs 确实支持 Copy-on-Write(COW)语义,但 .NET 的 File.Copy、FileStream 或任何托管 I/O API 都不暴露底层文件系统 COW 接口。它们走的是标准 POSIX/Win32 文件读写路径,本质仍是“读取+写入”,不会触发快照克隆或 reflink。
这意味着:你用 C# 调 File.Copy("a", "b"),哪怕源目都在 ReFS 卷上,也不会自动生成 reflink —— 它只是普通复制。
- ReFS 的 COW 复制必须通过 Windows API
CopyFile2并传入COPY_FILE_COPY_SYMLINK以外的特定标志(如COPY_FILE_NO_BUFFERING不够,真正需要的是COPY_FILE_ALLOW_DECRYPTED_DESTINATION?错 —— 实际是COPY_FILE_RESTARTABLE也无关),但关键点在于:只有当目标卷支持且启用 reflink(即 ReFS v3.7+ 且启用了SetVolumeInformation的 reflink 标志)时,CopyFile2才可能内部转为 reflink 操作;而 .NET Runtime 当前(.NET 6–8)未封装该行为 -
Btrfs同理:COW 克隆需调ioctl(BTRFS_IOC_CLONE)或用户态工具如cp --reflink=always,C# 没有对应 P/Invoke 封装,也没跨平台抽象层 - 别指望
FileOptions.WriteThrough或FileOptions.NoBuffering能撬动 COW —— 它们只影响缓存策略,和 reflink 无关
想在 C# 里真正用上 reflink,只能绕过托管 IO
唯一可行路径是 P/Invoke(Windows)或 syscall(Linux),但得自己处理路径合法性、权限、错误码映射和跨平台胶水逻辑。
- Windows:调
CopyFile2,传入COPY_FILE_NO_OFFLOAD以外的默认行为(ReFS 默认会尝试 reflink),但必须确保:- 源文件和目标路径在同一 ReFS 卷上
- 目标卷已启用 reflink 支持(可通过
fsutil refslk query D:查看) - 调用进程有
SE_MANAGE_VOLUME_NAME权限(通常需管理员)
- Linux:用
libc的ioctl(fd, BTRFS_IOC_CLONE, src_fd),需先open()源和目标文件,再 P/Invokelibc.so(或用System.Runtime.InteropServices.NativeLibrary动态加载) - 注意:如果 reflink 失败(比如跨子卷、目标已存在、空间不足),系统会自动 fallback 到普通复制 —— 但 C# 层无法感知是否发生了 fallback,除非检查返回值和 errno
常见误判:为什么 File.Copy 看起来“很快”,却不是 COW
很多人发现对大文件执行 File.Copy 耗时极短,就以为是 COW 生效了。其实更可能是:
- 源文件刚被读过,还在 OS page cache 里,复制变成内存到内存拷贝(尤其小文件)
- 目标磁盘是 NVMe,顺序写吞吐高,掩盖了实际 I/O 开销
- 杀毒软件或 OneDrive 等 hook 了文件操作,做了自己的缓存或异步提交
- 你测的是空文件或稀疏文件 —— 它们本身元数据少,复制快,但和 COW 无关
真要验证是否用了 reflink,Windows 下用 fsutil file queryreflinkinfo D:\a.txt,Linux 下用 lsattr -l /path/to/file(看是否有 C 标志)或 filefrag -v file 观察 extent 是否共享。
替代方案:用命令行工具 + Process.Start 更现实
比起手写不稳定 P/Invoke,多数生产场景更适合调外部工具,可控且可调试:
- Windows:
Process.Start("cmd", "/c copy /y \"src\" \"dst\"")不行 —— cmd copy 不支持 reflink;改用robocopy /mt /j?也不行;**正确做法是调cmd /c \"cp.exe --reflink=always src dst\"(需安装 Windows Subsystem for Linux 或 MSYS2 的 coreutils)** - Linux:直接
Process.Start("cp", "--reflink=always src dst"),失败时捕获 exit code 1(reflink 不支持)或 2(权限不足) - 务必设置
ProcessStartInfo.UseShellExecute = false和RedirectStandardError,否则看不到cp: failed to clone 'dst': Operation not supported这类关键提示 - 不要用
Task.Run(() => File.Copy(...))去“假装异步”——它只是把同步阻塞搬进线程池,没解决底层机制问题
reflink 不是银弹:它省的是初始写入时间,但后续修改仍要分配新块;而且 ReFS/Btrfs 的快照、压缩、校验等特性会相互影响,盲目开启可能反而降低随机小文件性能。真正要用,得先确认你的 workload 是大量只读副本 + 少量写后丢弃 —— 否则不如老老实实 File.Copy。






