sync
sync（意指Synchronize，即「同步」）為UNIX作業系統的標準系統呼叫，功能為將內核檔案系統緩衝區的所有數據（也即預定將通過低階I/O系統呼叫[註 1]寫入儲存媒介的數據）寫入儲存媒介（如硬碟）。
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列執行sync命令的方式呼叫，同時在其他程式語言（如Perl）中也有名字與之相似的函數。
相關呼叫[編輯]
UNIX中還有一些與sync相似的系統呼叫，如fsync與fdatasync。其中fsync負責寫入所有與特定檔案描述子相關的緩衝區數據[1]；fdatasync功能與fsync相似，但只負責寫入檔案中被變更的數據，而不會修改檔案的元數據（如檔案屬性）[2]。
在系統中的應用[編輯]
UNIX內核常會執行一些諸如flush或update之類的守護行程以將緩衝區數據寫入目標，而這些行程都要呼叫sync函數；在其他某些作業系統上這類任務由cron完成，而在Linux上負責者則為守護行程pdflush[3]。在解除安裝或以唯讀權限多載檔案系統時，系統也會將緩衝區內容寫入儲存媒介。
資料庫中的應用[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快取，而當掉電時這些修改便會遺失；而為保證數據的永續性，資料庫必須使用某些形式的sync，以確保修改的內容切實寫入非揮發性記憶體，如PostgreSQL就使用了多種sync類呼叫（包括fsync與fdatasync）來達到這一目的[4]。
但是，對於旋轉尋道的硬碟來說，每次旋轉只能完成一項「提交」操作以將客戶端的修覆寫入，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，則可大幅提升效能，但同時也會帶來系統崩潰後資料庫損毀的潛在危險。有鑑於此，資料庫也使用囊括最近修改資訊的紀錄檔檔案（一般比主題數據檔案小得多）來保障可靠性：根據紀錄檔檔案，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檔案的sync操作。
相關爭議[編輯]
在預設情況下，硬碟一般使用自有的揮發性寫入快取以快取要寫入的數據。這一做法可以大幅提升效能，但同時也會帶來寫入操作遺失的潛在風險[6]，不過開/關快取的效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內預設關閉寫入快取（即是說，修改後直接呼叫sync寫入硬碟）的提案[7]。
另外，在Firefox引入fsync呼叫的目的以保證其內嵌的SQLite資料庫的完整性後，便有人指出fsync降低了Firefox 3.0的效能[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的效能表現，並表示「沒有必要害怕fsync」[9]。
註釋[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）.