c++ - 不同线程中的 fsync() 和 write()

Question

我正在尝试使用 fsync() 和 write() 编写程序，但 fsync 需要时间来同步数据，但我没有时间等待。我为 fsync() 创建了一个线程这是我的代码:

#include <thread>
void thread_func(int fd) {
    while (1) {
       if(fsync(fd) != 0)
           std::cout << "ERROR fsync()\n";
       usleep(100);
    }
}
int main () {
    int fd = open ("device", O_RDWR | O_NONBLOCK);
    if (fd < 0) {
        std::cout << "ERROR: open()\n";
        return -1;
    }
    std::thread *thr = new std::thread (thread_func, fd);
    if (thr == nullptr) {
       std::cout << "Cannot create thread\n";
       close (fd);
       return -1;
    }
    while (1) {
       if (write (fd, 'x', 1) < 1)
          std::cout << "ERROR write()\n";
    }
    close(fd);
}

问题是:

当我在除主线程之外的其他线程中使用文件描述符进行 fsync 时，是否需要锁定不同的线程？当我在没有互斥量的情况下测试我的程序时，它没有问题。当我阅读 fsync 的 man 描述时，它对不同的线程没有任何帮助。

Answer 1

如果 fsync 需要时间，甚至有时会阻塞很短的时间这一事实是一个问题，那么您很可能做错了什么。

通常，您根本不想调用fsync。这样做是一种严重的反优化，只有在必须确保数据已写出¹ 时才会愿意这样做。然而，在这种情况下，您绝对希望 fsync 阻塞，这不仅符合预期，而且是必要的。
只有当 fsync 返回时，您才知道它已经完成了它的任务。您知道操作系统已尽最大努力确保数据已写入，只有这样才能安全地继续。如果您将其卸载到后台线程，您也可以不调用 fsync，因为您不知道何时可以安全地假定数据已写入。

如果启动写入是您的主要目标，您可以在 Linux(异步运行)下使用 sync_file_range，稍后再调用 fsync。跟进 fsync 的原因既是为了确保写入完成，也是 sync_file_range 不更新元数据的事实，所以除非你严格覆盖已经分配的数据文件，即使数据在磁盘上，即使发生崩溃，您的写入也可能不可见(我无法想象会发生这种情况，因为为文件分配更多扇区必然意味着必须修改元数据，但联机帮助页明确警告这可能发生)。

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¹ fsync 函数仍然不能(也不能)保证数据在永久存储上，它可能仍在缓存层次结构中的某个位置，例如 Controller 或磁盘的写入缓存。