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文件系统 fdatasync fsync sync 详解

发布时间 2023-05-08 10:58:39作者: IT随笔

一、Buffer和Cache简介

 

数据写入内存空间，这段空间就是缓冲区buffer，写入缓冲区

把数据从内存空间读出，这段空间就是缓存器cache，读取缓存区

 

 

1、 cache

Cache：缓存区，是高速缓存，是位于CPU和主内存之间的容量较小但速度很快的存储器。

 

Cache并不是缓存文件的，而是缓存块的(块是I/O读写最小的单元)；Cache一般会用在I/O请求上，如果多个进程要访问某个文件，可以把此文件读入Cache中，这样下一个进程获取CPU控制权并访问此文件直接从Cache读取，提高系统性能。

脏页: linux内核中的概念，因为硬盘的读写速度远赶不上内存的速度，系统就把读写比较频繁的数据事先放到内存中，以提高读写速度，这就叫高速缓存，linux是以页作为高速缓存的单位，当进程修改了高速缓存里的数据时，该页就被内核标记为脏页，内核将会在合适的时间把脏页的数据写到磁盘中去，以保持高速缓存中的数据和磁盘中的数据是一致的。

2、buffer

Buffer，一般是用在写入磁盘的，例如：某个进程要求多个字段被读入，当所有要求的字段被读入之前已经读入的字段会先放到buffer中。

 

Buffer：缓冲区，用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据；通过buffer可以减少进程间通信需要等待的时间，当存储速度快的设备与存储速度慢的设备进行通信时。

 

3、buffer和cache区别

buffer与cache操作的对象就不一样。

1）buffer（缓冲）是为了提高内存和硬盘（或其他I/O设备）之间的数据交换的速度而设计的。

2）cache（缓存）是为了提高cpu和内存之间的数据交换速度而设计的，也就是平常见到的一级缓存、二级缓存、三级缓存。

 

 

 

二、系统调用

延迟写减少了磁盘读写次数，但是却降低了文件内容的更新速度，使得欲写到文件中的数据在一段时间内并没有写到磁盘上。

当系统发生故障时，这种延迟可能造成文件更新内容的丢失。为了保证磁盘与缓冲区的一致性，UNIX系统提供了sync、fsync和fdatasync三个函数。

 

1、sync

sync函数只是将所有修改过的块缓冲区排入写队列，然后就返回，它并不等待实际写磁盘操作结束。

2、fsync

fsync函数只对由文件描述符filedes指定的单一文件起作用，并且等待写磁盘操作结束，然后返回。可用于数据库这样的应用程序，这种应用程序需要确保将修改过的块立即写到磁盘上。

3、fdatasync

fdatasync函数类似于fsync，但它只影响文件的数据部分。而除数据外，fsync还会同步更新文件的属性。对于提供事务支持的数据库，在事务提交时，都要确保事务日志（包含该事务所有的修改操作以及一个提交记录）完全写到硬盘上，才认定事务提交成功并返回给应用层。