4.5.1. Кэширование: вызовы sync и fsync

Из соображений эффективности в традиционной файловой системе копии суперблоков смонтированных систем находятся в оперативной памяти. Их обновление может выполняться очень быстро, без необходимости обращаться к диску. Аналогично все операции между памятью и диском обычно кэшируются в области данных оперативной системы вместо немедленной записи на диск. Операции чтения также буферизуются в кэше. Следовательно, в любой заданный момент времени данные на диске могут оказаться устаревшими по сравнению с данными кэша в оперативной памяти. В UNIX существуют две функции, которые позволяют процессу убедиться, что содержимое кэша совпадает с данными на диске. Системный вызов sync используется для сброса на диск всего буфера памяти, содержащего информацию о файловой системе, а вызов fsync используется для сброса на диск всех данных и атрибутов, связанных с определенным файлом.

Описание

uses stdio;

procedure sync;

function fsync(filedes:integer):integer;

Важное отличие между этими двумя вызовами состоит в том, что вызов fsync не завершается до тех пор, пока все данные не будут записаны на диск. Вызов sync может завершиться, но запись данных при этом может быть не завершена, а только занесена в планировщик (более того, в некоторых реализациях вызов sync может быть ненужным и не иметь эффекта).

Функция sync не возвращает значения. Функция fsync будет возвращать нулевое значение в случае успеха и -1 – в случае ошибки. Вызов fsync может завершиться неудачей, если, например, переменная filedes содержит некорректный дескриптор файла.

Чтобы убедиться, что содержимое файловых систем на диске не слишком надолго отстает от времени, в системе UNIX регулярно производится вызов sync. Обычно период запуска sync равен 30 секундам, хотя этот параметр может изменяться системным администратором.

4.6. Имена устройств unix

Подключенные к системе UNIX периферийные устройства (диски, терминале) принтеры, дисковые массивы и так далее) доступны при помощи их имен в файловой системе. Эти файлы называются файлами устройств (device files). Соответствующие файловым системам разделы дисков также относятся к классу объектов, представленных этими специальными файлами.

В отличие от обычных дисковых файлов, чтение и запись в файлы устройств приводит к пересылке данных напрямую между системой и соответствующим периферийным устройством.

Обычно эти специальные файлы находятся в каталоге /dev. Поэтому, например, имена

/dev/tty00

/dev/console

/dev/pts/as (псевдотерминал для сетевого доступа)

могут соответствовать трем портам терминалов системы, а имена

/dev/lp

/dev/rmt0

/dev/rmt/0cbn

могут обозначать матричный принтер и два накопителя на магнитной ленте. Имена разделов диска могут иметь разнообразный формат, например:

/dev/dsk/c0b0t0d0s3

/dev/dsk/hd0d

В командах оболочки и в программах файлы устройств могут использоваться так же, как и обычные файлы, например, команды

$ cat fred > /dev/lp

$ cat fred > /dev/rmt0

выведут файл fred на принтер и накопитель на магнитной ленте соответственно (если это позволяют права доступа). Очевидно, что пытаться таким образом оперировать разделами диска с файловыми системами – огромный риск. Одна неосторожная команда может привести к случайной потере большого объема ценных данных. Кроме того, если бы права доступа к таким файлам устройств были бы не очень строгими, то продвинутые пользователи могли бы обойти ограничения прав доступа, наложенные на файлы в файловой системе. Поэтому системные администраторы должны задавать для файлов дисковых разделов соответствующие права доступа, чтобы иметь уверенность в том, что такие действия невозможны.

Для доступа к файлам устройств в программе могут использоваться вызовы fdopen, fdclose, fdread и fdwrite, например, программа

uses linux;

var

i,fd:integer;

begin

fd := fdopen ('/dev/tty', Open_WRONLY);

for i := 1 to 100 do

fdwrite(fd, 'x', 1);

fdclose(fd);

end.

приведет к выводу 100 символов х на порт терминала tty00. Конечно, работа с терминалом является отдельной важной темой, поэтому она подробнее будет рассмотрена в главе 9.