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傳統(tǒng)的UNIX實現(xiàn)在內(nèi)核中設有緩沖區(qū)高速緩存或頁面高速緩存，大多數(shù)磁盤I/O都通過緩沖進行。當將數(shù)據(jù)寫入文件時，內(nèi)核通常先將該數(shù)據(jù)復制到其中一個緩沖區(qū)中，如果該緩沖區(qū)尚未寫滿，則并不將其排入輸出隊列，而是等待其寫滿或者當內(nèi)核需要重用該緩沖區(qū)以便存放其他磁盤塊數(shù)據(jù)時，再將該緩沖排入輸出隊列，然后待其到達隊首時，才進行實際的I/O操作。這種輸出方式被稱為延遲寫（delayed write）（Bach [1986]第3章詳細討論了緩沖區(qū)高速緩存）。
延遲寫減少了磁盤讀寫次數(shù)，但是卻降低了文件內(nèi)容的更新速度，使得欲寫到文件中的數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)并沒有寫到磁盤上。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，這種延遲可能造成文件更新內(nèi)容的丟失。為了保證磁盤上實際文件系統(tǒng)與緩沖區(qū)高速緩存中內(nèi)容的一致性，UNIX系統(tǒng)提供了sync、fsync和fdatasync三個函數(shù)。
sync函數(shù)只是將所有修改過的塊緩沖區(qū)排入寫隊列，然后就返回，它并不等待實際寫磁盤操作結(jié)束。
通常稱為update的系統(tǒng)守護進程會周期性地（一般每隔30秒）調(diào)用sync函數(shù)。這就保證了定期沖洗內(nèi)核的塊緩沖區(qū)。命令sync(1)也調(diào)用sync函數(shù)。
fsync函數(shù)只對由文件描述符filedes指定的單一文件起作用，并且等待寫磁盤操作結(jié)束，然后返回。fsync可用于數(shù)據(jù)庫這樣的應用程序，這種應用程序需要確保將修改過的塊立即寫到磁盤上。
fdatasync函數(shù)類似于fsync，但它只影響文件的數(shù)據(jù)部分。而除數(shù)據(jù)外，fsync還會同步更新文件的屬性。

對于提供事務支持的數(shù)據(jù)庫，在事務提交時，都要確保事務日志（包含該事務所有的修改操作以及一個提交記錄）完全寫到硬盤上，才認定事務提交成功并返回給應用層。

一個簡單的問題：在*nix操作系統(tǒng)上，怎樣保證對文件的更新內(nèi)容成功持久化到硬盤？

1.  write不夠，需要fsync

1 #include <unistd.h>2 int fsync(int fd);

1 #incude <sys/mman.h>
2 int msync(void *addr, size_t length, int flags)

2. fsync的性能問題，與fdatasync

"Unfortunately fsync() will always initialize two write operations : one for the newly written data and another one in order to update the modification time stored in the inode. If the modification time is not a part of the transaction concept fdatasync() can be used to avoid unnecessary inode disk write operations."

多余的一次IO操作，有多么昂貴呢？根據(jù)Wikipedia的數(shù)據(jù)，當前硬盤驅(qū)動的平均尋道時間（Average seek time）大約是3~15ms，7200RPM硬盤的平均旋轉(zhuǎn)延遲（Average rotational latency）大約為4ms，因此一次IO操作的耗時大約為10ms左右。這個數(shù)字意味著什么？下文還會提到。

Posix同樣定義了fdatasync，放寬了同步的語義以提高性能：

1 #include <unistd.h>2 int fdatasync(int fd);

"fdatasync does not flush modified metadata unless that metadata is needed in order to allow a subsequent data retrieval to be corretly handled."

3. 使用fdatasync優(yōu)化日志同步

在Berkeley DB下，如果開啟了AUTO_COMMIT（所有獨立的寫操作自動具有事務語義）并使用默認的同步級別（日志完全同步到硬盤才返回），寫一條記錄的耗時大約為5~10ms級別，基本和一次IO操作（10ms）的耗時相同。

1.每個log文件固定為10MB大小，從1開始編號，名稱格式為“l(fā)og.%010d"

2.每次log文件創(chuàng)建時，先寫文件的最后1個page，將log文件擴展為10MB大小

3.向log文件中追加記錄時，由于文件的尺寸不發(fā)生變化，使用fdatasync可以大大優(yōu)化寫log的效率

4.如果一個log文件寫滿了，則新建一個log文件，也只有一次同步metadata的開銷