写入文件时断电

Question

我正在为一个必须不断向存储设备写入信息的设备做一个项目。该设备将需要能够断电，但准确地保留它收集的信息，直到断电时间。

我一直在寻找答案，如果像这样的系统断电会发生什么。断电不关闭文件有什么问题吗？是否存在数据损坏的可能性？

谢谢

Answer 1

“在断电时安全地存储数据”的整个主题很难用通用的方式解决-确切的解决方案将取决于确切的数据类型，数据的存储速率等。

要在断电时保留信息，需要将数据存储在非易失性存储器(闪存、eeprom或电池供电的RAM)中。同样，这是一个硬件解决方案。

如果你可能“丢失写入文件的数据”？是的，如果系统在写入过程中文件存储设备断电，则完全有可能无法正确写入文件。

这个问题的答案实际上取决于你有多大的自由度来构建/定制硬件来应对这种情况。为高可靠性设计的系统将有一种方法来检测断电，并在断电后仍然运行几秒钟(有时更长)，当断电发生时，它将进入“保存所有数据，并正常关闭”模式。通常，这是通过使用不间断电源(UPS)来完成的，UPS具有一个警报机制，通知外部电源已耗尽，当系统接收到此信号时，开始紧急关机。

如果你没有任何方法连接UPS并以有序的方式关闭，那么还有其他功能，如日志文件系统，可以给你一个很好的数据集，但它不能保证给你完整的数据(并且你需要处理你的文件格式，以便“切断数据”不会完全破坏文件-典型的例子是zip- file，它存储在文件的最后的“目录”(内容列表)。因此，您可以完成99.9%的文件，但缺少的0.1%是解码所有内容所需的。

Answer 2

是的，数据损坏肯定是有可能的。

然而，有一些指导原则可以用纯软件的方式最小化它：

• 使用日志记录文件系统，并将其置于最大日志模式(例如，对于ext3/ext4，使用data=journal )。
• 避免使用软件缓冲区。如果您别无选择，请尽快刷新它们以覆盖文件系统(通过sync/syncfs/fsync系统调用或使用sync挂载option).
• Never覆盖现有数据，只需将新数据追加到现有文件即可。
• 准备好处理不完整的数据记录。

这样，即使您丢失了数据，它也只会写入最后几个字节，并且文件系统一般不会损坏。

您会注意到，我假设的是Unix-y操作系统。据我所知，Windows没有给你足够的控制权来对文件系统施加这种约束。