傳統的UNIX實現在核心中設有緩衝區快取記憶體或頁面快取記憶體，大多數磁碟I/O都通過緩衝進行。當將資料寫入檔案時，核心通常先將該資料複製到其中一個緩衝區中，如果該緩衝區尚未寫滿，則並不將其排入輸出佇列，而是等待其寫滿或者當核心需要重用該緩衝區以便存放其他磁碟塊資料時，再將該緩衝排入輸出佇列，然後待其到達隊首時，才進行實際的I/O操作。這種輸出方式被稱為延遲寫（delayed write）（Bach [1986]第3章詳細討論了緩衝區快取記憶體）。
延遲寫減少了磁碟讀寫次數，但是卻降低了檔案內容的更新速度，使得欲寫到檔案中的資料在一段時間內並沒有寫到磁碟上。當系統發生故障時，這種延遲可能造成檔案更新內容的丟失。為了保證磁碟上實際檔案系統與緩衝區快取記憶體中內容的一致性，UNIX系統提供了sync、fsync和fdatasync三個函式。
sync函式只是將所有修改過的塊緩衝區排入寫佇列，然後就返回，它並不等待實際寫磁碟操作結束。
通常稱為update的系統守護程序會週期性地（一般每隔30秒）呼叫sync函式。這就保證了定期沖洗核心的塊緩衝區。命令sync(1)也呼叫sync函式。
fsync函式只對由檔案描述符filedes指定的單一檔案起作用，並且等待寫磁碟操作結束，然後返回。fsync可用於資料庫這樣的應用程式，這種應用程式需要確保將修改過的塊立即寫到磁碟上。
fdatasync函式類似於fsync，但它隻影響檔案的資料部分。而除資料外，fsync還會同步更新檔案的屬性。

對於提供事務支援的資料庫，在事務提交時，都要確保事務日誌（包含該事務所有的修改操作以及一個提交記錄）完全寫到硬碟上，才認定事務提交成功並返回給應用層。

一個簡單的問題：在*nix作業系統上，怎樣保證對檔案的更新內容成功持久化到硬碟？

1. write不夠，需要fsync

1 #include <unistd.h>
2 int fsync(int fd);

1 #incude <sys/mman.h>
2 int msync(void *addr, size_t length, int
 
 flags)

msync需要指定同步的地址區間，如此細粒度的控制似乎比fsync更加高效（因為應用程式通常知道自己的髒頁位置），但實際上（Linux）kernel中有著十分高效的資料結構，能夠很快地找出檔案的髒頁，使得fsync只會同步檔案的修改內容。

2. fsync的效能問題，與fdatasync

"Unfortunately fsync() will always initialize two write operations : one for the newly written data and another one in order to update the modification time stored in the inode. If the modification time is not a part of the transaction concept fdatasync()can be used to avoid unnecessary inode disk write operations."

多餘的一次IO操作，有多麼昂貴呢？根據Wikipedia的資料，當前硬碟驅動的平均尋道時間（Average seek time）大約是3~15ms，7200RPM硬碟的平均旋轉延遲（Average rotational latency）大約為4ms，因此一次IO操作的耗時大約為10ms左右。這個數字意味著什麼？下文還會提到。

Posix同樣定義了fdatasync，放寬了同步的語義以提高效能：

1 #include <unistd.h>
2 int fdatasync(int fd);

"fdatasync does not flush modified metadata unless that metadata is needed in order to allow a subsequent data retrieval to be corretly handled."

3. 使用fdatasync優化日誌同步

在Berkeley DB下，如果開啟了AUTO_COMMIT（所有獨立的寫操作自動具有事務語義）並使用預設的同步級別（日誌完全同步到硬碟才返回），寫一條記錄的耗時大約為5~10ms級別，基本和一次IO操作（10ms）的耗時相同。

1.每個log檔案固定為10MB大小，從1開始編號，名稱格式為“log.%010d" 2.每次log檔案建立時，先寫檔案的最後1個page，將log檔案擴充套件為10MB大小 3.向log檔案中追加記錄時，由於檔案的尺寸不發生變化，使用fdatasync可以大大優化寫log的效率 4.如果一個log檔案寫滿了，則新建一個log檔案，也只有一次同步metadata的開銷