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iOS客户端开发基础知识——写文件避“坑”指南（二）

匿名上传

发布时间:2026-01-27 21:36:01

一、背景 & 问题

上一篇文章讲过，在iOS、macOS平台上，要保证新写入的文件内容成功落盘，需要调用fcntl(fd, FULL_SYNC)（注：开源chromium里也是这么做的[1]）：

从上面man page的描述可以看出，FULL_SYNC是将设备unified buffer里的数据全部强制落盘，因为buffer中的数据可能不只包含刚刚写入的，可能还包含了之前写入的数据，虽然达到了持久化的目的，但时间不可控，可能会耗时很长，严重影响应用性能。

有没有什么优化方式呢？

二、F_BARRIERFSYNC

从应用开发者的角度，很多场景下并不需要这么强的落盘保证，大多数场景下，如果能保证写入顺序，也即先写入数据A，后写入数据B，如果后续读数据时读到了数据B，则A也一定存在，应用侧就可以自己做数据完整性检查了，从而可以做兜底逻辑。这样一来既能减少强制落盘对性能的影响，又能保证数据的完整性。

fcntl的F_BARRIERFSYNC这个选项就是为了解决这个问题的。先看一下man page说明：

调用此方法后，系统虽不能保证数据是否真正落盘成功，但能保证写入的顺序，也即如果后写入的数据成功落盘，则先写入的数据一定已经落盘。

Apple的官方建议[2]是：如果有强落盘需求，可以用FULL_SYNC，但这会导致性能下降及设备损耗，如果只需要保证写入顺序，则建议用F_BARRIERFSYNC。

三、例子：SQLite主线的问题和苹果的优化

SQLite是移动端最常用的文件数据库，读写文件是其功能的基石。SQLite是如何实现落盘的呢？看看SQLite仓库主线逻辑[3]：

#elif HAVE_FULLFSYNC
  if( fullSync ){
    rc = osFcntl(fd, F_FULLFSYNC, 0);
  }else{
    rc = 1;
  }
  /* If the FULLFSYNC failed, fall back to attempting an fsync().
  ** It shouldn't be possible for fullfsync to fail on the local
  ** file system (on OSX), so failure indicates that FULLFSYNC
  ** isn't supported for this file system. So, attempt an fsync
  ** and (for now) ignore the overhead of a superfluous fcntl call.
  ** It'd be better to detect fullfsync support once and avoid
  ** the fcntl call every time sync is called.
  */
  if( rc ) rc = fsync(fd);

#elif defined(__APPLE__)
  /* fdatasync() on HFS+ doesn't yet flush the file size if it changed correctly
  ** so currently we default to the macro that redefines fdatasync to fsync
  */
  rc = fsync(fd);

如果开了PRAGMA fullsync = ON，也是使用了F_FULLSYNC来保证写入成功。没开的话是使用fsync，这里应该是有问题的。

那iOS的libsqlite是怎么做的呢？这个库苹果没有开源，只能逆向看一下，搜搜相关的几个方法，应该在这一段汇编这里：

                                    loc_1b0d62f40:
00000001b0d62f40 682240F9               ldr        x8, [x19, #0x40]             ; CODE XREF=sub_1b0d62d34+444
00000001b0d62f44 880000B4               cbz        x8, loc_1b0d62f54

00000001b0d62f48 080140F9               ldr        x8, [x8]
00000001b0d62f4c 08A940B9               ldr        w8, [x8, #0xa8]
00000001b0d62f50 28FDFF35               cbnz       w8, loc_1b0d62ef4

                                    loc_1b0d62f54:
00000001b0d62f54 280C0012               and        w8, w1, #0xf                 ; CODE XREF=sub_1b0d62d34+528
00000001b0d62f58 1F0D0071               cmp        w8, #0x3
00000001b0d62f5c A80A8052               mov        w8, #0x55
00000001b0d62f60 08019F1A               csel       w8, w8, wzr, eq
00000001b0d62f64 69024239               ldrb       w9, [x19, #0x80]
00000001b0d62f68 3F011F72               tst        w9, #0x2
00000001b0d62f6c 69068052               mov        w9, #0x33
00000001b0d62f70 0101891A               csel       w1, w8, w9, eq
00000001b0d62f74 741A40B9               ldr        w20, [x19, #0x18]
00000001b0d62f78 A1000034               cbz        w1, loc_1b0d62f8c

00000001b0d62f7c FF0300F9               str        xzr, [sp, #0x170 + var_170]
00000001b0d62f80 E00314AA               mov        x0, x20
00000001b0d62f84 7B93C794               bl         0x1b3f47d70
00000001b0d62f88 60040034               cbz        w0, loc_1b0d63014

                                    loc_1b0d62f8c:
00000001b0d62f8c E00314AA               mov        x0, x20                      ; argument "fildes" for method imp___auth_stubs__fsync, CODE XREF=sub_1b0d62d34+580
00000001b0d62f90 9C7A0494               bl         imp___auth_stubs__fsync      ; fsync
00000001b0d62f94 00040034               cbz        w0, loc_1b0d63014

翻译成C语言伪代码：

// x19 is the context pointer (self/this)
// w1 is an input argument (flags)

// 1. Pre-check
struct SubObject* obj = self->ptr_40;
if (obj) {
    if (obj->ptr_0->status_a8 != 0) {
        goto loc_1b0d62ef4; // Busy/Error path
    }
}

// 2. Determine Sync Command
int fd = self->file_descriptor; // offset 0x18
int command = 0;

// Check config flag at offset 0x80
if (self->flags_80 & 0x02) {
    command = 0x33; // F_FULLFSYNC (51)
} 
else if ((w1 & 0x0F) == 3) {
    command = 0x55; // F_BARRIERFSYNC (85)
}

// 3. Try Specialized Sync
int result = -1;
if (command != 0) {
    // Likely fcntl(fd, command, 0)
    result = unknown_func_1b3f47d70(fd, command, 0); 
    
    if (result == 0) {
        goto success; // loc_1b0d63014
    }
}

// 4. Fallback to standard fsync
// Reached if command was 0 OR if specialized sync failed
result = fsync(fd);

if (result == 0) {
    goto success;
}

// ... handle error ...