fsync() 和 write() 在不同线程中

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() 又创建了一个线程，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：

当我使用文件描述符在除主线程之外的其他线程中进行 fsync 时，是否需要锁定不同的线程？当我在没有互斥体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，它没有针对不同线程的任何内容。

Answer 1

fsync如果需要时间甚至有时会在很短的时间内阻塞这一事实是一个问题，那么您很可能做错了什么。

fsync通常，您根本不想打电话。这样做是一种严重的反优化行为，只有在必须确保数据已被写出时才愿意这样做¹。然而，在这种情况下，你绝对想要 fsync阻止，这不仅是按预期工作，而且是必要的。
只有当fsync它返回时，你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设数据已写入。

如果启动写入是您的主要目标，您可以在 Linux 下使用（异步运行），然后稍后sync_file_range调用。fsync跟进的原因fsync既是为了确保写入完成，也是为了sync_file_range不更新元数据，因此除非您严格覆盖文件中已分配的数据，否则在崩溃的情况下您的写入可能不可见，即使数据位于磁盘上（我无法想象这会如何发生，因为向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种情况可能会发生）。

¹该fsync函数仍然不（也不能）保证数据位于永久存储上，它可能仍然位于缓存层次结构中的某个位置，例如控制器或磁盘的写入缓存。