linux下的fsync

这一篇blog想谈一谈关于fsync函数。fsync的全称是file Synchronize（我猜的）。

为什么要讨论fsync函数呢，因为程序在进行大数据存储的时候，比如说16GB,这个时候，使用fsync会大大的增加程序运行的时间，尤其是对于实时采集自然界的电磁信号的科研人员来说，可能会错过很关键的信号。但是因为我们要保证数据的安全性，所以需要实时的使用fsync将在kernel page cache中的数据落盘，这样就算断电，或者发生意外的情况，我们的数据都不会丢失。所以说fsync是一把双刃剑。

首先简单的介绍一下linux下fwrite写数据的底层步骤：

第一步：fwrite将数据写入c标准的I/O缓冲区中，这个缓冲区可以用setbuf来设置大小，如果设置了大小的话，当缓冲区满了的时候，就会刷新一遍，往kernel page cache中写入，如果不设置buffer大小的话，那就等程序执行fflush，将数据写入kernel page cache。

第二步：fwrite之后的第二步就是fflush，当程序执行完fflush之后，这个时候写入的数据仍然在内存中，如果发生断电，数据是不予保留的，只有真正写入硬盘中，才有保证。

第三步：fsync，将数据从kernel page cache写入物理设备中。

第四步：fclose。

如果说你没有fsync，但是你程序跑完了，也fclose了，你的数据肯定是保存好了的，但是你怎么能保证在程序运行的时候，不发生任何意外情况呢，程序员考虑的应该是尽可能的完整。但是fsync会大大影响效率。但是不是没有办法解决这个问题，需要一定的前提，如果你的程序总是在创建一个新文件，然后写入，而不是去修改一个已经存在的文件，你想提高效率的话，可以删除fsync，因为被修改的文件内容总是保存在kernel page cache中。

当程序退出时，内存中的数据会被自动写入磁盘文件，因此通常情况下是不必调用fsync函数的。 但是，如果你的程序在写入数据之后立即退出，那么内存中的数据可能不会被写入磁盘文件，这时就必须调用fsync函数来强制写入磁盘文件。

如果你确实希望写入数据时尽快地返回，那么你可以选择不调用fsync函数。 但是，这意味着数据可能不会立即写入磁盘文件，这可能会导致数据丢失。 因此，在这种情况下，你需要权衡速度和安全之间的关系。