APUE 学习记录 20200708

3.13 函数sync、fsync和fdatasync

传统的UNIX系统实现在内核中设有缓冲区高速缓存或页高速缓存，大多数磁盘I/O都通过缓冲区进行。当向文件写入数据时，内核通常先将数据复制到缓冲区，然后排入队列，晚些时候再写入磁盘。这种方式被成为延迟写。

通常，当内核需要重用缓冲区来存放其他磁盘块数据时，它会把所有延迟写数据块写入磁盘。为了保证磁盘上实际文件系统与缓冲区中内容的一致性，UNIX系统提供了sync、fsync和fdatasync三个函数。

#include 
int fsync(int fd);
int fdatasync(int fd); // 返回值：若成功，返回0；若出错，返回-1

void sync(void);

sync只是将所有修改过的块缓冲区排入写队列，然后就返回，它并不等待实际写磁盘操作结束。

通常，称为update的系统守护进程周期性地调用（一般每隔30秒）sync函数。这就保证了定期flush内核的块缓冲区。命令sync也调用sync函数。

fsync函数只对有文件描述符fd指定的一个文件起作用，并且等待写磁盘操作结束才返回。fsync可用于数据库这样的应用程序，这种应用程序需要确保修改过的块立即写到磁盘上。

fdatasync函数类似于fsync，但它只影响文件的数据部分。而除数据外，fsync还会同步更新文件的属性。

3.14 函数fcntl

fcntl函数可以改变已经打开文件的属性。

#include 
int fcntl(int fd, int cmd, .../* int arg */); // 返回值：若成功，则依赖于cmd；若出错，返回-1

在本节的各实例中，第3个参数总是一个整数，与上面所示的函数原型中的注释部分对应。但是在14.3节说明记录锁时，第3个参数是指向一个结构的指针。

fcntl函数有以下5种功能：

1. 复制一个已有的描述符（cmd=F_DUPFD或FDUPFD_CLOEXEC）
2. 获取/设置文件描述符标志（cmd=F_GETFD或F_SETFD）
3. 获取/设置文件状态标志（cmd=F_GETFL或F_SETFL）
4. 获取/设置异步I/O所有权（cmd=F_GETOWN或F_SETOWN）
5. 获取/设置记录锁（cmd=F_GETLK、F_SETLK或F_SETLKW）

• F_DUPFD：复制文件描述符fd/新文件描述符作为函数值返回。他是尚未打开的各描述符中大于或等于第3个参数值（取为整型值）中各值的最小值。新描述符与fd共享同一文件表项。但是，新描述符有它自己的一套文件描述符标志，其FD_CLOEXEC文件描述符标志被清除，这表示该描述符在exec时仍保持有效。
• F_DUPFD_CLOEXEC：复制文件描述符，设置与新描述符关联的FD_CLOEXEC文件描述符标志的值，返回新文件描述符。
• F_GETFD：对应于fd的文件描述符标志作为函数值返回。当前只定义了一个文件描述符编制FD_CLOEXEC。
• F_SETFD：对于fd设置文件描述符标志。新标志按第3个参数（取为整型值）设置。
• F_GETFL：对应于fd的文件状态标志作为函数值返回。
• F_SETFL：将文件状态标志设置为第3个参数的值（取为整型值）。可以更改的几个标志是O_APPEND、O_NONBLOCK、O_SYNC、O_DSYNC、O_RSYNC、O_FSYNC和O_ASYNC。
• F_GETOWN：获取当前接收SIGNO和SIGURG信号的进程ID或进程组ID。
• F_SETOWN：设置接收SIGNO和SIGURG信号的进程ID或进程组ID。正的arg指定一个进程ID，负的arg表示等于arg绝对值的一个进程组ID。

fcntl的返回值与命令有关。如果出错，所有的命令都返回-1，如果成功则返回某个其他值。下列4个命令有特定的返回值：F_DUPFD、F_GETFD、F_GETFL、和F_GETOWN。第1个命令返回新的文件描述符，第2个和第3个命令返回响应的标志，最后一个命令返回一个整的进程ID或负的进程组ID。