刷磁盘缓冲:sync、fsync和fdatasync

传统的UNIX实现在内核中设有缓冲区高速缓存或页面高速缓存，大多数磁盘 I/O都通过缓冲进行。当将数据写入文件时，内核通常先将该数据复制到其中一个缓冲区中，如果该缓冲区尚未写满，则并不将其排入输出队列，而是等待其写满 或者当内核需要重用该缓冲区以便存放其他磁盘块数据时，再将该缓冲排入输出队列，然后待其到达队首时，才进行实际的I/O操作。这种输出方式被称为延迟写 （delayed write）（Bach [1986]第3章详细讨论了缓冲区高速缓存）。

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。为了保证磁盘上实际文件系统与缓冲区高速缓存中内容的一致性，UNIX系统提供了 sync、fsync和fdatasync三个函数。

sync、fsync和fdatasync函数 - Jesse Rei - Jesse Rei 的博客（天道酬勤）

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。

通常称为update的系统守护进程会周期性地（一般每隔30秒）调用sync函数。这就保证了定期冲洗内核的块缓冲区。命令sync(1)也调用sync函数。

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。fsync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。

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。



这里需要特别说明一下的是 目前glibc中fdatasync函数的实现已经和fsync一摸一样了：
/* Synchronize at least the data part of a file with the underlyingmedia. */
int
fdatasync (int fildes)
{
return fsync (fildes);
}


这三个系统调用都简单的介绍完，那么为什么需要它们三个呢？最简单的说是从应用的需求来考虑的，sync是全局的，对整个系统都flush，fsync值针对单个文件，fdatasync当初设计是考虑到有特殊的时候一些基本的元数据比如atime，mtime这些不会对以后读取造成不一致性，因此少了这些元数据的同步可能会在性能上有提升（但fsync和fdatasync两者的性能差别有多大？这个不知道有谁测过没）。所以说三者是根据不同的需求而定的。