Linux 是否保证在 close() 之后将文件内容刷新到磁盘？

问题描述：

close()当使用或（例如）关闭文件时fclose()，Linux 是否保证将文件写回到（持久）磁盘？

我的意思是，如果close()返回 0，然后电源立即断电，那么之前写入的数据是否能保证持久？

系统调用fsync()确实提供了这个保证。关闭文件也足够吗？

目前我找不到任何可以证明这一点或那一点的证据。

问题 2：

如果close()隐式地执行了fsync()，有没有办法告诉它不要这样做？

解决方案 1：

从 ” man 2 close”：

由于内核推迟了写入，成功关闭并不能保证数据已成功保存到磁盘。

手册页说如果您想确保数据在磁盘上，您必须自己使用 fsync()。

解决方案 2：

不，close不会执行fsync(2)，如果执行 fsync(2)，许多机器会崩溃。许多中间文件由创建者打开和关闭，然后由消费者打开和关闭，然后删除，如果close(2)执行自动fsync(2) ，则这种非常常见的序列需要接触磁盘。相反，通常不会接触磁盘，磁盘永远不知道文件在那里。

解决方案 3：

还需要注意的是，fsync 并不保证文件在磁盘上；它只是保证操作系统已要求文件系统将更改刷新到磁盘。文件系统不必将任何内容写入磁盘

来自man 3 fsync

如果_POSIX_SYNCHRONIZED_IO没有定义，措辞在很大程度上依赖于一致性文档来告诉用户系统可以期待什么。明确地，允许使用空实现。

幸运的是，Linux 的所有常见文件系统确实会将更改写入磁盘；不幸的是，这仍然不能保证文件在磁盘上。许多硬盘驱动器都启用了写入缓冲（因此有自己的缓冲区，fsync 不会刷新）。有些驱动器/raid 控制器甚至会欺骗您，说它们已经刷新了缓冲区。

解决方案 4：

不。fclose() 并不意味着 fsync()。许多 Linux 文件系统会延迟写入并进行批处理，这可以提高整体性能，大概可以减少磁盘驱动器的磨损，并延长笔记本电脑的电池寿命。如果操作系统必须在文件关闭时写入磁盘，那么许多这些好处就会消失。

Paul Tomblin 在他的回答中提到了一个争议，而解释我看到的争议并不适合在评论中。以下是我听到的：

最近的争议是关于 ext4 的顺序（ext4 是流行的 ext3 Linux 文件系统的拟议继任者）。在 Linux 和 Unix 系统中，通常通过读取旧文件、用不同名称写出新文件并将新文件重命名为旧文件来更改重要文件。这样做的目的是确保即使系统在某个时候出现故障，新文件或旧文件都会存在。不幸的是，ext4 似乎很乐意读取旧文件、将新文件重命名为旧文件并写入新文件，如果系统在步骤 2 和步骤 3 之间出现故障，这可能会成为一个真正的问题。

处理这个问题的标准方法当然是 fsync()，但这会降低性能。真正的解决方案是修改 ext4 以保持 ext3 的顺序，即在完成写入之前不会重命名文件。显然标准没有涵盖这一点，所以这是一个实施质量问题，而 ext4 的 QoI 在这里确实很糟糕，没有办法可靠地编写新版本的配置文件，除非不断调用 fsync()，否则将导致所有问题，或者冒着丢失两个版本的风险。

解决方案 5：

不，这不能保证。操作系统有自己的缓存。close 真正保证的是程序缓冲区被刷新到操作系统，但操作系统可能仍保留着它。我相信在 Linux 内核世界中存在一些争议，因为即使 fsync 也不能保证它被刷新到磁盘，至少在 ext3 中是这样。

解决方案 6：

open的手册页上写道：

为了保证同步 I/O，除了O_DIRECT之外，还必须使用O_SYNC。

而且

一般来说，这（O_DIRECT）会降低性能。

可以使用带有F_SETFL 的fcntl来切换此标志，以尽量减少此后每次读写的 I/O 缓存效应。

解决方案 7：

您可能还对来自 firebird sql 数据库的有关 fcntl( O_SYNC ) 在 linux 上不起作用的错误报告感兴趣。

此外，您提出的问题暗示了一个潜在的问题。写入磁盘是什么意思？这有什么关系？您是否担心电源断电导致驱动器中的文件丢失？为什么不在系统或 SAN 上使用 UPS？

在这种情况下，您需要一个日志文件系统 - 不仅仅是一个元数据日志文件系统，而是一个包含所有数据的完整日志。

即使在这种情况下，您也必须了解，除了操作系统的参与之外，大多数硬盘都会对您撒谎说会执行 fsync。- fsync 只是将数据发送到驱动器，而由各个操作系统来了解如何等待驱动器刷新其自己的缓存。

--杰夫克++

解决方案 8：

我不认为 Linux 可以保证这一点，因为驱动器本身也可以缓存数据。

解决方案 9：

如果计算机/操作系统具有容错文件系统，可以保证写入至少我们施加此限制的文件，这些文件在电源循环后仍能继续存在，我们就不必关心这一点。如果有一些非易失性 RAM 或等效物，它不一定是磁盘。我依稀记得，一些过去时代的大型机确实有这样的机制，据说也做出了这样的保证。