c - 在 C 中实际的 write() 什么时候发生？

Question

write() 系统调用执行时到底发生了什么？

假设我有一个程序，它使用 write() 函数调用将某些数据写入文件。现在 C 库有自己的内部缓冲区，操作系统也有自己的缓冲区。

这些缓冲区之间发生了什么交互？

是否就像当 C 库缓冲区完全填满时，它写入操作系统缓冲区，当操作系统缓冲区完全填满时，然后在文件上完成实际写入？

我正在寻找一些详细的答案，有用的链接也会有所帮助。考虑 UNIX 系统的这个问题。

Answer 1

write() 系统调用(实际上所有系统调用)只不过是应用程序和操作系统之间的契约。

• 对于“普通”文件，write() 仅将数据放入缓冲区，并将该缓冲区标记为“脏”
• 在未来的某个时候，这些脏缓冲区将被收集并实际写入磁盘。这可以通过 fsync() 强制执行
• 这是通过挂载文件系统表中的 .write()“方法”完成的
• 这将调用硬件的 .write() 方法。 (这可能涉及另一层缓冲，例如 DMA)
• 现代硬盘有自己的缓冲区，这些缓冲区可能会或可能不会实际写入物理磁盘，即使操作系统-> Controller 告诉他们这样做也是如此。

现在，一些(异常)文件没有 write() 方法来支持它们。想象一下 open()ing "/dev/null"，然后 write()ing 一个缓冲区给它。系统可以选择不缓冲它，因为它永远不会被写入。

另请注意，write() 的行为确实取决于文件的性质；对于网络套接字，write(fd,buff,size) 可以在发送 size 个字节之前返回(write 将返回 已发送 的字符数)。但是，一旦它们被发送，就不可能找出它们在哪里。它们可能仍处于网络缓冲区中(例如等待 Nagle ...)，或网络接口(interface)内的缓冲区，或路由器中的缓冲区或线路上某处的交换机。