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我很难确定将 fsync() 实现到实时系统中的最佳方法是什么。我需要满足的唯一要求是 fsync() 不得破坏帧(每帧 100 Hz - 10 ms)。我做了一些初步的基准测试,我目前倾向于在每次固定大小的写入(大约 1 KB)之后调用 fsync() 直到文件完成。给我的另一个建议是在较慢的任务/线程上调用 fsync() (在整个文件的末尾,或者在这个较慢任务的每一帧)。

通过我描述问题和探索的选项的方式,您可能会猜到我是这方面的新手,但无论如何都会用复杂的东西打我。我可以尝试其他任何实现吗?最有效/最好的方法是什么?

谢谢!

编辑:我运行的操作系统是 Linux。为了执行写入,我使用带有 FILE * 的 C 库来执行文件 I/O。由于这目前发生在 100 Hz 任务上,因此每秒 100 帧,每帧写入 1 KB(仅针对此特定操作,不考虑其他操作员在此帧中其他地方发生的其他写入)。

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您确实需要详细说明您正在使用什么操作系统才能得到一个好的答案。大多数类 Unix 操作系统没有实时保证的概念,而那些确实对文件 I/O 没有保证的操作系统。

对于这个答案的其余部分,我将假设您使用的是现代 Linux 的一些变体,它确实具有一些有限的实时调度功能。我还将假设您正在将数据写入标准文件系统(ext[234]、btrfs 等)上的简单文件。我还将假设您使用的是低级 read()/write() 样式系统调用,而不是使用 C-stdio 或 C++ iostreams 的应用程序级缓冲......

Linux 文件系统层的设计方式是,所有进出磁盘的 I/O 最终都缓存在内存中,并根据需要异步编组到硬件存储。有一个内核线程以可配置的时间间隔定期将内存中的脏页刷新到磁盘,并且该时间间隔是可调整的,可使用sysctl接口/proc/sys更改。在轻量 I/O 负载下,这种异步方案足以确保您的进程不会在 I/O 上长时间阻塞,但是当您的 I/O 负载开始超过可以物理写入磁盘的数量时,您的应用程序将阻塞,这可能是一个极其冗长的操作。

您对 fsync() 调用所做的是规避内核用于分摊 I/O 成本的异步机制,确保在 I/O 操作完成之前刷新您创建的脏页。如果您使用太小的 I/O 集大小来执行此操作,那么您实际上会违反直觉,使 I/O 变得更慢。

假设您对典型 I/O 大小的估计是每帧 1KiB,并且假设每秒约 30-60 帧是正确的,我相信这将在每秒 30-60KiB 之间,这应该在操作系统的能力范围内自行将数据刷新到磁盘。因此,我给你的建议是把罐子踢下去,如果它成为问题,担心 I/O 阻塞。但是,我也会花一些时间来编写一些代码来测量写入系统调用所花费的时间并确定它:)

于 2017-09-01T02:15:29.523 回答