4.6 Согласованность и долговечность данных

В данном разделе кратко рассматриваются вопросы согласованности и долговечности данных и метаданных при выполнении операций ввода-вывода.

Что касается долговечности, GNU Fortran не предпринимает попыток гарантировать, что данные записываются в устойчивое хранилище. Если это необходимо, программист GNU Fortran может использовать встроенную функцию FNUM для получения дескриптора файла низкого уровня, соответствующего открытому Fortran-блоку. Затем, используя, например, функцию ISO_C_BINDING, можно вызвать системный вызов для записи несохраненных данных в устойчивое хранилище, например, fsync на POSIX, _commit на MingW или fcntl(fd, F_FULLSYNC, 0) на macOS. Следующий пример демонстрирует, как вызвать fsync:

! Declare the interface for POSIX fsync function
interface
  function fsync (fd) bind(c,name="fsync")
  use iso_c_binding, only: c_int
    integer(c_int), value :: fd
    integer(c_int) :: fsync
  end function fsync
end interface

! Variable declaration
integer :: ret

! Opening unit 10
open (10,file="foo")

! ...
! Perform I/O on unit 10
! ...

! Flush and sync
flush(10)
ret = fsync(fnum(10))

! Handle possible error
if (ret /= 0) stop "Error calling FSYNC"

Что касается согласованности, для обычных файлов GNU Fortran использует буферизированный ввод-вывод для повышения производительности. Этот буфер автоматически очищается при заполнении и в некоторых других ситуациях, например, при закрытии блока. Он также может быть явно очищен с помощью инструкции FLUSH. Кроме того, буферизацию можно отключить с помощью переменных среды GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL и GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED. Специальные файлы, такие как терминалы и каналы, всегда небуферизованы. Иногда, однако, могут потребоваться дополнительные действия для обеспечения возможности другим процессам видеть данные, записанные GNU Fortran, как показано ниже.

Платформа Windows поддерживает ослабленную модель согласованности метаданных, в которой метаданные файла записываются в каталог лениво. Это означает, что, например, команда dir может показать устаревшую информацию о размере файла. Обновление метаданных каталога можно выполнить, закрыв блок или вызвав _commit для дескриптора файла. Обратите внимание, что _commit заставит все несохраненные данные записаться в устойчивое хранилище, что часто является очень медленной операцией.

Система файловой системы сети (NFS) реализует ослабленную модель согласованности, называемую согласованностью «открытие-закрытие». Закрытие файла принудительно записывает несохраненные данные и метаданные на сервер, а открытие файла заставляет клиента связаться с сервером, чтобы перепроверить кэшированные данные. fsync также заставит записаться несохраненные данные и метаданные на сервер. Аналогично open и close, получение и освобождение fcntl блокировок файлов (если сервер их поддерживает), также заставят выполнить проверку кэша и запись несохраненных данных и метаданных.