APUE中fcntl.h的使用及O_SYNC在Mac与Ubuntu下的测试

此部分测试涉及到APUE V3中，第三章的图3-12到图3-14。

通过fcntl.h提供的功能，修改fd的文件属性，本处增加O_SYNC功能，并测试其效果。

本文涉及代码：

tree ch3
ch3
├── makefile.sync
├── mycat.c
├── set_fl.c
├── set_fl.h
├── sync.c
└── test

1 不使用O_SYNC功能

mycat.c 代码：

#include "../apue.h"

#define BUFFSIZE 4096

int main(void)
{
    int  n;
    char    buf[BUFFSIZE];
    // set_fl(STDOUT_FILENO, O_SYNC);   for O_SYNC 
    while ((n = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) > 0)
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, n) != n)
            err_sys("write error");

    if (n < 0)
        err_sys("read error");

    exit(0);
}

2 使用O_SYNC功能的代码

set_fl.h头文件：

#ifndef SET_FL
#define SET_FL

void
set_fl(int fd, int flags);
/* flags are file status flags to turn on */

void
clr_fl(int fd, int flags);
/* flags are file status flags to turn off */

#endif

set_fl.c代码：

#include <fcntl.h>
#include "set_fl.h"

void set_fl(int fd, int flags) 
/* flags are file status flags to turn on */
{
    int  val;

    if ((val = fcntl(fd, F_GETFL, 0)) < 0)
        err_sys("fcntl F_GETFL error");

    val |= flags;        /* turn on flags */

    if (fcntl(fd, F_SETFL, val) < 0)
        err_sys("fcntl F_SETFL error");
}

sync.c代码，即前面mycat.c中，取消set_fl函数 的注释。

makefile.sync文件：

sync: sync.o set_fl.o
    gcc -o sync  sync.o set_fl.o

set_fl.o: set_fl.c
    gcc -c set_fl.c

3 测试对比

准备：分别在mac及ubuntu环境下生成一个1GB的文件，并编译文件。

dd if=/dev/zero of=./test bs=512 count=2048000
 2048000+0 records in
 2048000+0 records out
 1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 11.1418 s, 94.1 MB/s

make -f makefile.sync

gcc mycat.c

Ubuntu14.04效果如下：

time ./a.out < test >./dup.buf
 real    0m9.965s
 user    0m0.014s
 sys 0m1.453s

time ./sync < test >./dup.sync
 real    0m10.355s
 user    0m0.025s
 sys 0m1.350s

mac10.11效果：

time ./a.out < test >/dev/null
./a.out < test > /dev/null  0.10s user 1.17s system 60% cpu 2.079 total

time ./sync < test >/dev/null
./sync < test > /dev/null  0.10s user 1.20s system 62% cpu 2.070 total

time ./sync < test >./dup.sync
./sync < test > ./dup.sync  0.27s user 23.79s system 45% cpu 53.369 total

time ./a.out < test >./dup.buf
./a.out < test > ./dup.buf  0.11s user 3.06s system 53% cpu 5.955 total

可见，每一次buf数据都直接O_SYNC到磁盘，会影响写磁盘的效果，在mac上几乎近10倍的差异。

而在Ubuntu上，却没有特别明显的差异，如书上所述。通过fcntl对O_SYNC的控制是失效的。

#over

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