Linux系统调用与文件I/O(二)

fcntl函数,可以改变已经打开文件的性质。
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int fcntl(int filedes,int cmd,...);
返回:若成功则依赖于cmd，若出错则为-1

.用fcntl给文件加锁:
 当多个用户共同使用、操作一个文件的时候，linux通常采用的方法是给文件上锁，来避免共享资源产生竞 

  争的状态.   文件锁包括建议锁和强制性锁。建议性锁要求上锁文件的进程都要检测是否有锁存在，并尊重已有  

 的锁。强制性锁由内核和系统执行的锁。
 fcntl不仅可以实现建议性锁而且可以实施强制性锁。
   >F_RDLCK---共享读锁
   >F_WRLCK---独占性写锁
   >F_UNLCK---解锁一个区域
要加锁或解锁的区域的起始地址，由l_start和l_whence两者决定。l_start是相对位移量(字节),l_whence则决定了

相对位移量的起点.
区域的长度由l_len表示

关于加锁和解锁区域的说明:
 >该区域不能在文件起始位置之前
 >若l_len为0，表示锁的区域从其起点开始直至最大可能位置为止，即文件数据都处于锁的范围
 >通常用l_start说明为0，l_whence说明为SEEK_SET，l_len说明为0来锁整个文件

.ioctl函数:
 ioctl函数是I/O操作的杂物箱，不能用其他函数表示的I/O操作通常都能用ioctl表示。终端I/O是ioctl的最

大使用方面，主要用于设备的I/O控制.
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
int ioctl(int filedes,int request,...);
返回:若出错则为-1，若成功则为其他值

.select实现I/O复用:
 I/O处理的五种模型:
   1>阻塞I/O模型：若所调用的I/O函数没有完成相关的功能就会是进程挂起，直到相关数据到达才会返回
  如：终端、网络设备的访问
   2>非阻塞模型：当请求的I/O操作不能完成时，则不让进程休眠，而且返回一个错误
  如：open,read,write等。
   3>I/O多路转接模型：如果请求的I/O操作阻塞，且它不是真正阻塞I/O,而且让其中的一个函数等待，在这

           期间，I/O还能进行其他操作。如：select函数。
    4>信号驱动I/O模型：在这种模型下，通过安装一个信号处理程序，系统可以自动捕获特定信号的到来， 

            从而启动I/O.
   5>异步I/O模型：在这种模型下，当一个描述符已准备好，可以启动I/O时，进程会通知内核，由内核进行

      后续处理 

 对文件描述符的处理主要设计4个宏函数:
 FD_ZERO(fd_set *set):清除一个文件描述符集
 FD_SET(int fd,fd_set *set)将一个文件描述符加入文件描述符集中
 FD_CLR(int fd,fd_set *set)将一个文件描述符从文件描述符集中清除
 FD_ISSET(int fd,fd_set *set)测试该集中的一个给定位是否有变化

在使用select函数之前，首先用FD_ZERO和FD_SET初始化文件描述符集，并使用select时，可循环使用FD_ISSET测试

描述符集，执行完成对相关的文件描述符后，使用FD_CLR来清除描述符集.
Example: select.c

/*select.c*/
//每隔10秒从第一个文件中读取7个字节写入到第二个文件中
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>

int main(void)
{
    int fds[2];
    char buf[7];
    int i,rc,maxfd;
    fd_set inset1,inset2;
    struct timeval tv;
    
    if((fds[0] = open ("hello1", O_RDWR|O_CREAT,0666))<0)
        perror("open hello1");
    if((fds[1] = open ("hello2", O_RDWR|O_CREAT,0666))<0)
        perror("open hello2");
    if((rc = write(fds[0],"Hello!\n",7)))
        printf("rc=%d\n",rc);
    
    lseek(fds[0],0,SEEK_SET);
    maxfd = fds[0]>fds[1] ? fds[0] : fds[1];
    
    FD_ZERO(&inset1); 
    FD_SET(fds[0],&inset1);
    FD_ZERO(&inset2);
    FD_SET(fds[1],&inset2);
    tv.tv_sec=2;
    tv.tv_usec=0;
    while(FD_ISSET(fds[0],&inset1)||FD_ISSET(fds[1],&inset2))
    { 
        if(select(maxfd+1,&inset1,&inset2,NULL,&tv)<0) 
            perror("select");
        else
        {
            if(FD_ISSET(fds[0],&inset1))
            {
                rc = read(fds[0],buf,7);
                if(rc>0)
                {
                    buf[rc]='\0';
                    printf("read: %s\n",buf);
                }
                else
                    perror("read");
            }
            if(FD_ISSET(fds[1],&inset2))
            {
                rc = write(fds[1],buf,7);
                if(rc>0)
                {
                    buf[rc]='\0';
                    printf("rc=%d,write: %s\n",rc,buf);
                }
                else
                    perror("write");
                sleep(10);
            }
        }
    }
    exit(0);
}