C++ 仅刷新文件元数据

我们正在开发一个新的ACID数据库系统，它更关注数据完整性而不是吞吐量。它的存储引擎通过

O\u DIRECT

或

FILE\u FLAG\u WRITE\u等标志直接访问辅助存储设备

和

FILE\u FLAG\u NO\u BUFFERING

在某些情况下，我们只使用内核函数更改文件元数据，如

fallocate（）

或

SetFileValidData（）

-在这些情况下，我只希望刷新元数据，而不是所有挂起的文件I/O，以利用调用阻塞时的执行性能，直到设备报告传输已完成-即使未使用任何文件缓冲，它仍然仅适用于应用程序数据，文件系统仍可能缓存文件元数据

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到目前为止，我发现

fsync（）

或

FlushFileBuffers（）

刷新元数据，但不幸的是，它也会刷新所有挂起的I/O。有人知道只刷新文件元数据的方法吗？此问题适用于Linux、UNIX和Windows

我是FS的新手。但当您完成任何物理FS（ext4/ext3/etc）的实现时，它们并没有向上层公开这样的功能。但在fsyc（）实现的内部，它们只更新文件的元数据，其余任务被委托给generic_block_fdatasync（）。 您可能需要编写一个hack来满足只刷新元数据的需求

有人知道只刷新文件元数据的方法吗

否，据我了解，任何操作系统都不提供接口/API。文件系统提供了两种类型的接口，应用程序（用户模式）程序可以通过这两种接口控制数据写入/保存到磁盘的时间

fsync:对fsync（）的调用确保与文件描述符fd映射的文件相关联的所有脏数据被写回磁盘。此调用同时回写数据和元数据

fdatasync:此系统调用执行与fsync（）相同的操作，只是它只刷新数据

这意味着有一种方法可以执行与此问题中提到的任务相反的任务。然而，在阅读您的问题时，我觉得您希望实现这一点，以获得最佳性能和数据一致性。根据我的理解，我们不应该过多地考虑执行性能，因为现代的文件系统实现了的“延迟写入”和各种其他机制，以避免不必要的磁盘写入

这里的主要目的是在用户模式和内核模式之间切换，因为这比其他任何模式都要昂贵。这可能是内核开发人员没有提供这样的接口的原因，该接口只能用于更新该特定文件的元数据。这可能是由于文件系统的局限性造成的，我想在这里我们几乎无法实现更高的效率

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有关内部算法的完整信息，请参阅Maurice J Bach的经典著作《UNIX操作系统的设计》，该书详细描述了这些概念和实现。

元数据是什么意思？这是文件名、大小和访问日期，还是文件内容的某一部分？正如OP中提到的，我们的数据库系统必须是完全酸性的，因此我们关闭了文件系统和操作系统缓存（或您所称的“延迟写入”）在UNIX/Linux上使用像

O\u DIRECT

这样的标志，在Windows上使用

FILE\u FLAG\u WRITE\u THROUGH

和

FILE\u FLAG\u NO\u BUFFERING

这样的标志。我们的主要目的不是上下文切换（如您所设想的），而是数据完整性和持久性。顺便说一句，我能够通过关闭（）文件并重新打开它来完成我想要的。是的，看来黑客攻击是唯一的方法——与您的本地内核向导交谈。