2011-12-19 第十四章 高級I/O

第一節(jié) 引言

1，高級I/O包括：

非阻塞I/O

記錄鎖

系統(tǒng)V流機制

I/O多路轉(zhuǎn)接

readv和writev函數(shù)

存儲映像I/O（mmap）

第二節(jié) 非阻塞I/O

1，低速系統(tǒng)調(diào)用是可能會使進程永遠阻塞的一類系統(tǒng)調(diào)用。

2，雖然讀寫磁盤文件會使調(diào)用者在短暫時間內(nèi)阻塞，但并不能將與磁盤I/O有關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用視為“低速”。

3，對于一個給定的描述符有兩種方法對其指定非阻塞I/O：

a，如果調(diào)用open獲得描述符，則可指定O_NONBLOCK標志

b，對于已經(jīng)打開的一個描述符，則可調(diào)用fcntl，由該函數(shù)打開O_NONBLOCK文件狀態(tài)標志。

4，POSIX.1要求，對于一個非阻塞的描述符如果無數(shù)據(jù)可讀，則read返回-1，并且errno被設(shè)置為EAGAIN。

5，文件狀態(tài)標志的更改影響同一文件表項的所有用戶，但與通過其他文件表項對同一設(shè)備的訪問無關(guān)。

第三節(jié) 記錄鎖

1，記錄鎖的功能是：當一個進程正在讀或修改文件的某個部分時，它可以阻止其他進程修改同一文件區(qū)。

2,fcntl記錄鎖的基本規(guī)則是：多個進程在一個給定的字節(jié)上可以有一把共享的讀鎖，但是在一個給定的字節(jié)上只能有一個進程獨用一把寫鎖。進一步而言，如果在一個給定的字節(jié)上已經(jīng)有一把或多把讀鎖，則不能在該字節(jié)上再加寫鎖；如果一個字節(jié)上已經(jīng)有一把獨占性的寫鎖，則不能對它再加任何的讀鎖。

3，上面說明的兼容性規(guī)則適用于不同進程提出的鎖請求，并不使用于單個進程提出的多個鎖請求。

4,記錄鎖的自動繼承和釋放有三條規(guī)則：

a，當一個進程終止時，它鎖建立的鎖全部釋放；任何時候關(guān)閉一個描述符時，該進程通過這一描述可以引用的文件上的任何一把鎖都被釋放。

b，由fork產(chǎn)生的子進程不繼承父進程鎖設(shè)置的鎖。

c，在執(zhí)行exec后，新程序可以繼承原執(zhí)行程序的鎖。

5，在接近文件尾端加鎖或解鎖時需要特別小心。

6，建議性鎖對非合作進程是不起作用的。

7，linux中，使用強制性鎖需要在文件系統(tǒng)掛載的時候mount命令加上_omand選項以打開該機制。

8，對于一個特定文件打開其設(shè)置組ID位，并關(guān)閉其組執(zhí)行位，則對該文件開始了強制性鎖機制。

第四節(jié) STREAMS（看不懂啊！）

1,STREAMS是系統(tǒng)V提供的構(gòu)造內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包的一種通用方法。

2，流在用戶進程和設(shè)備驅(qū)動程序之間提供了一條全雙工通路。流無需和實際硬件設(shè)備直接會話，流也可以用來構(gòu)造偽設(shè)備驅(qū)動程序。

3，在Linux中，STREAMS子系統(tǒng)是可用的，但是用戶必須自行將該子系統(tǒng)安裝到系統(tǒng)中，通常它默認為不包括在系統(tǒng)中。

第五節(jié) I/O多路轉(zhuǎn)接

1，I/O多路轉(zhuǎn)接：先構(gòu)造一張有關(guān)描述符的列表，然后調(diào)用一個函數(shù)，直到這些描述符中的一個已準備好進行I/O操作時，該函數(shù)才返回。在返回時，它告訴進程哪些進程已經(jīng)好可以進行I/O。這些函數(shù)即select和pselect函數(shù)。

2，poll函數(shù)類似于select，但是其程序員接口則有所不同。

3，雖然poll函數(shù)可用于任何類型的文件描述符，但它起源于系統(tǒng)V，所以poll與STREAMS系統(tǒng)緊緊相關(guān)。

4，poll和select函數(shù)在被信號中斷后都不會被重啟動，即使啟用了SA_RESTART函數(shù)。

第六節(jié) 異步I/O

1，select和poll對任意描述符都能工作。

2，在系統(tǒng)V派生的系統(tǒng)中，異步I/O只對STREAMS設(shè)備和STREAMS管道起作用。在BSD派生的系統(tǒng)中，異步I/O只對終端和網(wǎng)絡(luò)起作用。

第七節(jié) readv和writev函數(shù)

1，readv和writev函數(shù)用于在一次函數(shù)調(diào)用中讀寫多個非連續(xù)緩沖區(qū)。

第八節(jié) readn和writen函數(shù)

1，readn和writen函數(shù)并非任何標準的組成部分。

2，注意read，write函數(shù)返回值小于要求值的情況。

第九節(jié) 存儲映射I/O

1，存儲映射I/O使一個磁盤文件與存儲空間中的一個緩沖區(qū)相映射。

2，將一個普通文件復制到另一個普通文件中時，存儲映射I/O比較快。但是有一些限制，例如，不能用其在某些設(shè)備（如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或終端設(shè)備）之間進行復制，并且在對被復制的文件進行映射后，也要注意該文件的長度是否改變。

第十節(jié) 小結(jié)


PS：這章在STREAMS一節(jié)糾結(jié)了好久還是沒看懂，其他的也只是基本看了個概念。期間也跳到第十五章看了一下前幾節(jié)。