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为什么文件的新写入无法在断电后继续存在

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为什么文件的新写入无法在断电后继续存在

我有一个类似的问题：Raspberry Pi：文件系统写入文件，但重启后旧数据又恢复了但不完全相同。

我正在使用Armbian_23.02.2_Orangepizero_jammy_current_5.15.93带有 SD 卡的 OrangePi 进行存储。

我使用 C++ 为汽车构建了一个比赛计时器。它使用 GPS 并以 10Hz 的频率将数据记录到文件中。它还运行一个服务器，我可以更改托管网页上的某些配置，然后将此配置以 JSON 格式存储在文件中，以便在重新启动后继续使用。OrangePi 由汽车供电，当汽车在运行后关闭时，OrangePi 会断电，直到下次启动汽车（可能会有问题？）

我遇到的问题是：我可以启动服务器，更改一些配置，通过 ssh 连接cat文件，然后看到新配置存储在文件中。如果我拔掉电源，然后重新插入。文件将返回到更改配置之前的状态。

如果我这样做sudo reboot now而不是切断电源，新配置仍会保留。似乎新文件数据实际上并未写入并保存在 RAM 中。

像这样存储数据：

void store(const config& c)
{
    const nlohmann::json json = {
        {"key1", c.val1},
        {"key2", c.val1},
        {"key2", c.val1}
    };

    std::ofstream f("/path/to/file.json");
    f << json;
}

当以 10Hz 的频率记录数据时，我会将新数据以 10Hz 的频率附加到文件末尾，我注意到有时文件末尾会缺少一些“日志”。此外，如果当前运行速度更快，则该运行的日志文件将被复制到其他位置，我注意到复制的数据可能很“奇怪”。例如，我看到它包含上一个和新日志的部分内容，并具有上一个文件名。

复制如下文件：

std::filesystem::copy_file(
    from_path,
    to_path,
    std::filesystem::copy_options::overwrite_existing,
    ec);

我可以做些什么来强制立即写入文件？

以 10Hz 的频率向文件附加大约 100 个字符对于在 SD 卡上运行的单板计算机来说是否太过雄心勃勃？

答案1

我遇到的问题是，我可以启动服务器，更改一些配置，打开 ssh，cat 文件，然后看到新配置存储在文件中。如果我拔掉电源，再插上电源。文件将恢复到更改配置之前的状态。

所有现代操作系统都会在将数据写入磁盘之前缓存数据，以优化性能。与内存相比，磁盘速度较慢，而且现代操作系统崩溃的频率不足以保证同步写入。

如果我现在执行 sudo reboot 而不是关闭电源，新配置仍会保留。似乎新文件数据实际上并未写入并保存在 RAM 中。

正确。并将reboot缓存刷新到磁盘。您可以运行sync以执行相同操作；它会强制操作系统将缓存中保存的数据写入磁盘。

以 10Hz 的频率向文件附加大约 100 个字符是否可能满足在 SD 卡上运行的单板计算机的目标？

计算机执行此操作不会出现任何问题。但您可能不想这样做，以确保存储介质的使用寿命，因为刷新会强制存储介质重写整个块，这可能会损害闪存。

答案2

您可以sync以 root 身份使用该命令。sync将缓存的写入同步到持久存储。如果您需要更具体的信息，可以键入man sync以获取有关其命令行开关的一些帮助。

答案3

不过，您还应该让它有序关机。这通常是通过使用其中一个 GPIO 输入关机信号和足够的电力存储来实现的，以使 RPi 能够根据信号采取行动。例如，您可以通过由汽车充电的 USB 电池组为其供电（确保您购买的电池组可以立即充电和供电 - 并非所有电池组都能做到这一点，包括一些更好的品牌）。GPIO 将由汽车的 12V 点火线驱动（我建议通过光电隔离器）。

由于它在关机时无法监控 GPIO，因此您无法以相同的方式启动它。拨动电源线上的开关是让它重新启动的一种相当简单的方法。

还有一些解决方案使用继电器，并且不使用汽车自带的电池。例如：

  • 通过始终开启的 12V 线路为 RPi 的 PSU 供电。
  • 但该线路通过中继路由
  • 继电器线圈通过二极管由 12V 点火线供电
  • 线圈也通过二极管供电，由 GPIO 切换的晶体管供电（关机时 GPIO 会变低）。同样，我会在这里使用光隔离器。
  • 您仍然可以通过光电隔离的 GPIO 在线感应 12V 点火。

此设置意味着，如果点火信号为 12V 或驱动继电器的 GPIO 为高电平，则供电。这意味着当您启动点火装置时，它将自动启动

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