1、非阻塞IO
系统调用分成“低速”系统调用和其他系统调用。低速系统调用是可能会使进程永远阻塞的一类系统调用
1)如果某些文件类型(管道、终端设备、网络设备)的数据不存在,则读操作可能会使调用者永远阻塞
2)如果数据不能立即被上述同样类型的文件接受,则写操作也会使调用者永远阻塞。
3)在某种条件发生之前,打开某些类型的文件会被阻塞
4)对已经加上强制性记录锁的文件进行读、写
5)某些进程间通信函数
非阻塞IO使我们可以调用open read write这样的IO操作,并使这些操作不会永远阻塞。
给定的描述符指定非阻塞IO
1)如果调用open获得描述符,则可指定O_NONBLOCK 标志
2)对于已经打开的描述符,可调用fcntl
2、IO多路转接
IO多路转接(IO multiplexing),先构造一张有关描述符的列表,然后调用一个函数,直到这些描述符中的一个已准备好进行IO时,该
函数才返回。在返回时,它告诉进程哪些描述符已准备好可以进行IO
select 和 pselect
传向select的参数告诉内核:
1)select 函数使我们可以执行IO多路转接,传向select的参数告诉内核:
我们所关心的描述符
2)对于每个描述符我们所关心的状态(是否读一个给定的描述符?是否想写一个给定的描述符?是否关心一个描述符的异常状态)
3)愿意等待多长时间
select返回时,内核告诉我们:
1)已准备好的描述符的数量
2)对于读、写、异常这三个状态中的每一个,哪些描述符已经准备好。
/* According to POSIX.1-2001 */
#include <sys/select.h>
/* According to earlier standards */
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
void FD_ZERO(fd_set *set);
#include <sys/select.h>
int pselect(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds, const struct timespec *timeout,
const sigset_t *sigmask);
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poll
#include <poll.h>
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
#define _GNU_SOURCE
#include <poll.h>
int ppoll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds,
const struct timespec *timeout, const sigset_t *sigmask);
|
3、readn和writen
管道、FIFO以及某些设备,特别是终端、网络和STREAMS设备有下列二种性质:
1)一次read操作所返回的数据可能少于所要求的数据,即使还没达到文件尾端也可能是这样。这不是一个错误,应该继续读该设备。
2)一次write操作的返回值也可能少于指定输出的字节数
通常当读、写一个管道、网络设备或终端时,我们需要考虑这些特性。
readn和writen的功能是读、写指定的N字节数据,并处理返回值小于要求值的情况。
ssize_t /* Read "n" bytes from a descriptor. */ readn(int fd, void *vptr, size_t n) { size_t nleft; ssize_t nread; char *ptr;
ptr = vptr; nleft = n; while (nleft > 0) { if ( (nread = read(fd, ptr, nleft)) < 0) { if (errno == EINTR) nread = 0; /* and call read() again */ else return(-1); } else if (nread == 0) break; /* EOF */
nleft -= nread; ptr += nread; } return(n - nleft); /* return >= 0 */ }
ssize_t /* Write "n" bytes to a descriptor. */ writen(int fd, const void *vptr, size_t n) { size_t nleft; ssize_t nwritten; const char *ptr;
ptr = vptr; nleft = n; while (nleft > 0) { if ( (nwritten = write(fd, ptr, nleft)) <= 0) { if (nwritten < 0 && errno == EINTR) nwritten = 0; /* and call write() again */ else return(-1); /* error */ }
nleft -= nwritten; ptr += nwritten; } return(n); }
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