Testors.Net :: 디스크 캐쉬 제대로 알기

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오래간만에 재미난 퀴즈.

Q. Win32 환경에서 모든 함수가 성공적으로 수행되었다고 가정할 경우, #END 시점에서 데이터가 실제로 disk 에 쓰여졌다고 기대할 수 있는 코드를 모두 선택하시오.

1.

FILE *fp = fopen( "test", "wb" );
fwrite( "DATA", 4, 1, fp );
// #END

FILE *fp = fopen( "test", "wb" );
fwrite( "DATA", 4, 1, fp );
fflush( fp );
// #END

FILE *fp = fopen( "test", "wb" );
fwrite( "DATA", 4, 1, fp );
fclose( fp );
// #END

FILE *fp = fopen( "test", "wb" );
fwrite( "DATA", 4, 1, fp );
fflush( fp );
fclose( fp );
// #END

HANDLE hFile = CreateFile( "test", 0, FILE_SHARE_WRITE, 0, TRUNCATE_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL );
DWORD sz = 0;
WriteFile( hFile, "data", 4, &sz, NULL );
CloseHandle( hFile );
// #END

계속보기

정답은 놀랍게도 하나도 없다. -_-;

우선 Win32 API 의 경우 CloseHandle() 을 이용해서 파일 핸들을 닫았다고 해서 실제로 disk 에 write 되는것은 아니다. CloseHandle() 이 flush 를 해줄것이라고 생각할지도 모르겠지만 CloseHandle 한다고 해서 file 이 flush 된다는 얘기는 MSDN 어디에서도 찾아볼 수 없다. 실제로도 CloseHandle() 만으로는 물리적으로 disk 에 write 되지 않고 단지 캐쉬에 write 저장될 뿐이다. 다시 open 해보면 변경된 내역을 확인이 가능한것처럼 보이겠지만 그것은 write/close/open/read 가 모두 OS 의 디스크 캐쉬상에서 이루어 졌기 때문이다. CloseHandle() 후에 PC 코드를 뽑았다 다시 부팅해서 읽게 되면.. 운이 나쁘면 뒤의 일부분은 write 되지 않는것을 발견할 수 있을 것이다.

그렇다면 Win32 에서 데이터가 원하는 시점에 disk 에 기록되게 하려면 어떻게 해야하느냐? 방법은 FlushFileBuffers() 를 명시적으로 호출 해 주는 것이다. 여전히 CloseHandle() 과는 별개라는것을 주의 할것. CloseHandle() 은 내부적으로 FlushFileBuffers() 를 호출하지 않는다.

이제 CRT 의 경우를 살펴보자. CRT 의 fflush() 가 disk 에 write 해주는것 아니었냐고? 안타깝게도 대답은 'No' 이다. CRT 의 fopen()/fwrite()/fclose() 들은 내부적으로 FILE 단위의 버퍼링을 가지고 있으며 fflush() 는 그 버퍼링을 flush 해주는 것일 뿐이다. 그러니까 CRT 에서 fflush() 를 호출하게 되면 FlushFileBuffers() 가 호출되는게 아니라 그동안 쌓여있던 데이터를 그냥 WriteFile() - UNIX 계열에서는 write() - 해 줄 뿐이다. 결국 여전히 데이터가 OS 의 디스크 캐쉬에만 기록되고 물리적으로는 기록되지 않을 가능성이 남아있게 된다. system-call 로 구현될 수 밖에 없는 CRT 의 특성상 이는 모든 OS 에서도 일어날 수 있는 증상이다.

그래서 M$ 의 경우 fopen()/fflush() 의 extension 을 제공한다. 물론 이것은 표준이 아니다. 사용법은 간단한데 fopen() 시에 'c' 플래그를 추가하게 되면 fflush() 시에 FlushFileBuffers() 가 추가적으로 호출된다.물론 여기서도 fclose() 만으로는 물리적인 기록을 기대할 수 없다.

정리해보면, Win32 의 경우 disk 에 저장될 것이라 기대할 수 있는 코드는 다음 두가지다.

FILE *fp = fopen( "test", "wbc" );
fwrite( "DATA", 4, 1, fp );
fflush( fp );
fclose( fp );
// #END

HANDLE hFile = CreateFile( "test", 0, FILE_SHARE_WRITE, 0, TRUNCATE_EXISTING, FILE_FLAG_WRITE_THROUGH );
DWORD sz = 0;
WriteFile( hFile, "data", 4, &sz, NULL );
FlushFileBuffers( hFile );
CloseHandle( hFile );
// #END

아래에 PC 의 전원을 꺼버리는 험악한 방법을 사용하지 않고 이 동작을 확인할 수 있는 코드를 소개한다.

while( true )
{
	FILE *fp = fopen( "test", "wb" );	// #1
	fwrite( "data", 4, 1, fp );			//
	//fflush( fp );						// #2
	fclose( fp );
}

위의 코드를 수행해 보고 HDD 램프를 지켜보라. 간헐적으로 깜빡일 것이다. fclose() 만으로는 실제 disk 에 기록이 되지 않는다는 얘기다. #2 의 주석을 제거해도 마찬가지다. "wb" 옵션을 "wbc" 로 바꾸고 #2 의 주석을 제거해야 비로소 HDD 램프가 미친듯이 깜빡이고 시스템이 엄청나게 느려지는것을 확인할 수 있을 것이다. Win32 API 도 마찬가지.

어찌보면 사소한 문제로 보일수도 있지만 어플리케이션의 업데이트 루틴을 작성하는 사람이라면 꼭 알아두어야 한다. 유저가 수만명 단위로 늘어나게 되면, 분명히 발생하기 때문이다. 나역시 직접 당해보기 전까지는 fflush() 를 하고 파일 핸들을 닫으면 당연히 disk 에 저장 될거라고 알고 있었기 때문에 이것을 알아내는데에 고생을 좀 했다. 부디 이 포스팅을 읽는 분들은 같은 삽질을 하지 마시길...

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갑자기 예전에 읽은 글 내용을 잊어버린 것 같아...

[펌] fflush 가 파일의 하드 디스크 기록 저장을 보장하지 않는다!

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