Linux系统编程手册 文件I/O缓冲

文件I/O内核缓冲

read、write系统调用在操作磁盘文件时不会直接发起磁盘访问，而是仅仅在用户空间缓冲区与内核缓冲区之间复制数据。

例如：如下调用将3个字节的数据从用户空间内存传递到内核空间的缓冲区中：

write(fd, "abc", 3);

write随即返回。在后续的某个时刻，内核会将其缓冲区的数据写入磁盘。如果在此期间，另一个进程试图读取该文件的这几个字节，那么内核将自动从缓冲区中提供这些数据，而不是从文件中。

同理，读取数据。内核从磁盘中读取数据到内核缓冲区。read调用将从缓冲区读取数据，直到把缓冲区数据读完，这是内核会将文件的下一段内容读入到内核缓冲区。

采用这样的设计，使read write调用更为快速，不需要等待磁盘操作，也更为高效，减少了磁盘的传输次数。

stdio库的缓冲

当操作磁盘文件时，缓冲大块数据可以减少系统调用，C语言函数库的I/O函数 fgets fgetcfprintf等就是这么做的。

我们可以调用setvbuf可以控制stdio库使用缓冲的形式。有下面3种：

1.不对I/O缓冲，等于每个stdio函数直接操作write read函数

2.采用行缓冲

3.采用全缓冲

我们可以使用fflush库函数强制将stdio输出流中的数据刷新到内核缓冲区。

int fflush(FILE *stream);

控制文件I/O的内核缓冲

有时候我们需要强制刷新内核缓冲区到磁盘文件。

fsync将与打开文件描述符fd相关的所有内核中的缓冲数据刷新到磁盘中。

int fsync(int fd);

sync会使包含更新文件信息的所有内核缓冲区刷新到磁盘上

void sync(void);

我们在调用open函数打开文件的时候，可以指定O_SYNC，这样每次write调用都会将文件数据刷新到磁盘上