APUE第十四章高级I/O 笔记

2011-12-19 第十四章 高级I/O

第一节 引言

1，高级I/O包括：

非阻塞I/O

记录锁

系统V流机制

I/O多路转接

readv和writev函数

存储映像I/O（mmap）

第二节 非阻塞I/O

1，低速系统调用是可能会使进程永远阻塞的一类系统调用。

2，虽然读写磁盘文件会使调用者在短暂时间内阻塞，但并不能将与磁盘I/O有关的系统调用视为“低速”。

3，对于一个给定的描述符有两种方法对其指定非阻塞I/O：

a，如果调用open获得描述符，则可指定O_NONBLOCK标志

b，对于已经打开的一个描述符，则可调用fcntl，由该函数打开O_NONBLOCK文件状态标志。

4，POSIX.1要求，对于一个非阻塞的描述符如果无数据可读，则read返回-1，并且errno被设置为EAGAIN。

5，文件状态标志的更改影响同一文件表项的所有用户，但与通过其他文件表项对同一设备的访问无关。

第三节 记录锁

1，记录锁的功能是：当一个进程正在读或修改文件的某个部分时，它可以阻止其他进程修改同一文件区。

2,fcntl记录锁的基本规则是：多个进程在一个给定的字节上可以有一把共享的读锁，但是在一个给定的字节上只能有一个进程独用一把写锁。进一步而言，如果在一个给定的字节上已经有一把或多把读锁，则不能在该字节上再加写锁；如果一个字节上已经有一把独占性的写锁，则不能对它再加任何的读锁。

3，上面说明的兼容性规则适用于不同进程提出的锁请求，并不使用于单个进程提出的多个锁请求。

4,记录锁的自动继承和释放有三条规则：

a，当一个进程终止时，它锁建立的锁全部释放；任何时候关闭一个描述符时，该进程通过这一描述可以引用的文件上的任何一把锁都被释放。

b，由fork产生的子进程不继承父进程锁设置的锁。

c，在执行exec后，新程序可以继承原执行程序的锁。

5，在接近文件尾端加锁或解锁时需要特别小心。

6，建议性锁对非合作进程是不起作用的。

7，linux中，使用强制性锁需要在文件系统挂载的时候mount命令加上_omand选项以打开该机制。

8，对于一个特定文件打开其设置组ID位，并关闭其组执行位，则对该文件开始了强制性锁机制。

第四节 STREAMS（看不懂啊！）

1,STREAMS是系统V提供的构造内核设备驱动程序和网络协议包的一种通用方法。

2，流在用户进程和设备驱动程序之间提供了一条全双工通路。流无需和实际硬件设备直接会话，流也可以用来构造伪设备驱动程序。

3，在Linux中，STREAMS子系统是可用的，但是用户必须自行将该子系统安装到系统中，通常它默认为不包括在系统中。

第五节 I/O多路转接

1，I/O多路转接：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I/O操作时，该函数才返回。在返回时，它告诉进程哪些进程已经好可以进行I/O。这些函数即select和pselect函数。

2，poll函数类似于select，但是其程序员接口则有所不同。

3，虽然poll函数可用于任何类型的文件描述符，但它起源于系统V，所以poll与STREAMS系统紧紧相关。

4，poll和select函数在被信号中断后都不会被重启动，即使启用了SA_RESTART函数。

第六节 异步I/O

1，select和poll对任意描述符都能工作。

2，在系统V派生的系统中，异步I/O只对STREAMS设备和STREAMS管道起作用。在BSD派生的系统中，异步I/O只对终端和网络起作用。

第七节 readv和writev函数

1，readv和writev函数用于在一次函数调用中读写多个非连续缓冲区。

第八节 readn和writen函数

1，readn和writen函数并非任何标准的组成部分。

2，注意read，write函数返回值小于要求值的情况。

第九节 存储映射I/O

1，存储映射I/O使一个磁盘文件与存储空间中的一个缓冲区相映射。

2，将一个普通文件复制到另一个普通文件中时，存储映射I/O比较快。但是有一些限制，例如，不能用其在某些设备（如网络设备或终端设备）之间进行复制，并且在对被复制的文件进行映射后，也要注意该文件的长度是否改变。

第十节 小结


PS：这章在STREAMS一节纠结了好久还是没看懂，其他的也只是基本看了个概念。期间也跳到第十五章看了一下前几节。