如何使用文件描述符刷新写入？

Question

事实证明这个open()和fopen()的误解源于Linux 2.6.14内核上一个ARM平台下有bug的I2C驱动程序。回退到一个有效的bit bashed驱动程序解决了我在此要处理的问题的根本原因。

我正在尝试解决Linux中（I2C）串行设备驱动程序的问题。似乎通过在写入和读取设备之间添加定时操作系统暂停（sleeps），事情会变得更好。（更好）。

另外：I2C的特性是主设备读取或写入的每个字节都由另一端的设备（从属设备）进行确认——暂停改善了事情，鼓励我认为驱动程序是异步工作的——这是我无法与总线如何工作相协调的地方。无论如何......

我想要刷新写入，以确保（而不是使用固定持续时间的暂停），或者以某种多线程友好的方式测试写入/读取事务是否已经完成。

使用fflush(fd);的问题在于它需要“fd”是流指针（而不是文件描述符），即

FILE * fd = fopen("filename","r+");
... // do read and writes
fflush(fd);

我的问题是我需要使用ioctl()，它不使用流指针。

int fd = open("filename",O_RDWR);
ioctl(fd,...);

有什么建议吗？

- Jamie

---

在用户空间代码中，write()函数自动为非缓冲。您不需要刷新它 - 它是自动刷新的。实际上，除非您使用特殊的系统调用，否则它也与设备驱动程序同步。 - Jonathan Leffler

如果您正在编写内核级模块，则规则可能会有所不同，但是那时您应该使用文件描述符 I/O 而不是标准（文件指针）I/O。 - Jonathan Leffler

Answer 1

我认为你可能在寻找的是

int fsync(int fd);

或者

int fdatasync(int fd);

fsync会将文件从内核缓冲区刷新到磁盘。fdatasync也会除了元数据。

- Danke Xie

---

OP表示这是一个i2c字符设备，而不是磁盘。 - Alnitak

好的，i2c设备节点不是页面缓冲的，因此不需要刷新/同步。设备驱动程序中的fops确定实际执行的操作。 - Danke Xie

虽然这并不是回答原帖问题的解决方案，但对于其他人提出主标题问题是有用的。通过fd写入磁盘，因此了解如何刷新内核缓冲区非常有帮助。 - Eponymous

Answer 2

你有两个选择：

1. 使用fileno()来获取与stdio流指针相关联的文件描述符。

2. 完全不使用<stdio.h>，这样你就不需要担心刷新 - 所有写入都会立即发送到设备上，对于字符设备，write()调用甚至在低级IO完成之前都不会返回（理论上）。

对于设备级别的IO操作，我会说使用stdio是相当不寻常的。我强烈建议使用更低级别的open()、read()和write()函数（基于你后来的回复）：

int fd = open("/dev/i2c", O_RDWR);
ioctl(fd, IOCTL_COMMAND, args);
write(fd, buf, length);

- Alnitak

---

避免使用<stdio.h>是我一直在做的事情；我原始帖子中的“旁白”让我想到文件描述符可能已经被缓冲了。感谢您确认它们没有被缓冲，并且我应该寻找另一个原因，造成I2C总线故障。 - Jamie

让我们澄清一下术语 - UNIX文件描述符是一个整数索引，应该是无缓冲的，以便对write/read的调用是立即的。它应该非常适用于“大”写入，并且对于单字节写入效率低下。fopen提供了带缓冲的I/O。请使用open/read/write。 - plinth

Answer 3

fflush()仅刷新stdio fopen()层所添加的缓冲区，由FILE *对象管理。作为内核所见的底层文件并未在此级别上进行缓冲。这意味着绕过FILE *层使用fileno()和原始write()执行的写操作也不会以fflush()所能刷新的方式被缓冲。

正如其他人指出的那样，尽可能不要混合使用两者。如果需要使用“原始”I/O函数（例如ioctl()），则应该直接open()文件而不使用stdio中的fopen()等函数。不要混用它们。

- unwind

Answer 4

你尝试过禁用缓存吗？

（是否尝试过关闭缓存？）

setvbuf(fd, NULL, _IONBF, 0);

- rustyx

---

这对我有用。我不确定我的设置是什么，但我使用了这个和“fsync”（使用fileno获取int而不是FILE*），在关闭和重新打开文件后，我能够寻找并读取文件。 - Grifball

这仅适用于fopen()而不适用于open()。原始问题询问如何禁用open()调用的缓冲。 - Anupam

open()没有缓冲区，它直接进入设备驱动程序。 - rustyx

Answer 5

听起来你需要的是fsync()函数（或者fdatasync()？），或者你可以在open()调用中使用O_SYNC标志。

- jstedfast

Answer 6

如果您想反过来使用（将FILE*与现有文件描述符关联），请使用fdopen()函数：

                                                          FDOPEN(P)

NAME

       fdopen - associate a stream with a file descriptor

SYNOPSIS

       #include <stdio.h>

       FILE *fdopen(int fildes, const char *mode);

- user3458