sync
sync（意指Synchronize，即「同步」）為UNIX操作系統的標準系統調用，功能為將內核文件系統緩衝區的所有數據（也即預定將通過低級I/O系統調用[註 1]寫入存儲介質的數據）寫入存儲介質（如硬盤）。
作為C語言的函數之一，sync()一般以void sync(void)的形式在unistd.h內聲明。該函數也可以從命令行執行sync命令的方式調用，同時在其他程序語言（如Perl）中也有名字與之相似的函數。
相關調用[編輯]
UNIX中還有一些與sync相似的系統調用，如fsync與fdatasync。其中fsync負責寫入所有與特定文件描述符相關的緩衝區數據[1]；fdatasync功能與fsync相似，但只負責寫入文件中被變更的數據，而不會修改文件的元數據（如文件屬性）[2]。
在系統中的應用[編輯]
UNIX內核常會運行一些諸如flush或update之類的守護進程以將緩衝區數據寫入目標，而這些進程都要調用sync函數；在其他某些操作系統上這類任務由cron完成，而在Linux上負責者則為守護進程pdflush[3]。在卸載或以只讀權限重載文件系統時，系統也會將緩衝區內容寫入存儲介質。
數據庫中的應用[編輯]
在對數據進行修改操作（包括增、刪、改）時，被修改的數據一般僅是暫存於基於內存的寫入緩存，而當掉電時這些修改便會丟失；而為保證數據的持久性，數據庫必須使用某些形式的sync，以確保修改的內容切實寫入非易失性存儲器，如PostgreSQL就使用了多種sync類調用（包括fsync與fdatasync）來達到這一目的[4]。
但是，對於旋轉尋道的硬盤來說，每次旋轉只能完成一項「提交」操作以將客戶端的修改寫入，因此每秒最多只能完成幾百次的「提交」操作[5]；而若關閉fsync的限定來放寬要求，則可大幅提升性能，但同時也會帶來系統崩潰後數據庫損毀的潛在危險。有鑑於此，數據庫也使用囊括最近修改信息的日誌文件（一般比主題數據文件小得多）來保障可靠性：根據日誌文件，系統管理員可以在系統崩潰後準確地重做修改操作，以此即可減少對主要數據文件的sync操作。
相關爭議[編輯]
在默認情況下，硬盤一般使用自有的易失性寫入緩存以緩存要寫入的數據。這一做法可以大幅提升性能，但同時也會帶來寫入操作丟失的潛在風險[6]，不過開/關緩存的性能落差的確相當巨大，甚至連素來保守的FreeBSD社群為此也否決了在FreeBSD 4.3內默認關閉寫入緩存（即是說，修改後直接調用sync寫入硬盤）的提案[7]。
另外，在Firefox引入fsync調用的目的以保證其內嵌的SQLite數據庫的完整性後，便有人指出fsync降低了Firefox 3.0的性能[8]；而Linux基金會的技術總監西奧多·周則在「Don't fear the fsync!」一文中討論了fsync的性能表現，並表示「沒有必要害怕fsync」[9]。
注釋[編輯]
參考資料[編輯]
- ^ fsync specification. [2012-12-28]. （原始內容存檔於2010-10-31）.
- ^ fdatasync specification. [2012-12-28]. （原始內容存檔於2009-08-28）.
- ^ The Linux Page Cache and pdflush. [2012-12-28]. （原始內容存檔於2009-11-24）.
- ^ PostgreSQL Reliability and the Write-Ahead Log. [2012-12-28]. （原始內容存檔於2012-12-29）.
- ^ Tuning PostgreSQL WAL Synchronization. [2012-12-28]. （原始內容存檔於2009-11-25）.
- ^ Write-Cache Enabled?. [2012-12-28]. （原始內容存檔於2012-12-17）.
- ^ FreeBSD Handbook — Tuning Disks. [2012-12-28]. （原始內容存檔於2012-12-24）.
- ^ Mike Shaver. fsyncers and curveballs. [2012-12-28]. （原始內容存檔於2012-12-09）.
- ^ Ts'o, Theodore. Don't fear the fsync!. 2009-03-16 [2017-09-06]. （原始內容存檔於2016-04-03）.