怎么解析Linux-I/O模型

2023-04-11 08:12:00 linux 解析
怎么解析Linux-I/O模型 Linux-I/O模型是Linux操作系统中用于处理输入/输出请求的模型。它定义了一个标准的接口,可以让应用程序通过系统调用来与操作系统进行交互。 Linux-I/O模型提供了两种不同的方法来处理I/O请求:同步I/O和异步I/O。 同步I/O是指应用程序发出I/O请求后,会一直等待直到请求完成。这种方式的优点是简单易用,但缺点是会阻塞应用程序的执行,降低了系统的性能。 异步I/O是指应用程序发出I/O请求后,会立即返回,不会等待请求完成。这种方式的优点是不会阻塞应用程序的执行,提高了系统的性能,但缺点是程序员需要自己处理请求完成后的逻辑。 Linux-I/O模型还提供了一种叫做I/O多路复用的机制,可以让应用程序同时监控多个I/O设备,当有I/O请求完成时会自动触发相应的回调函数。 I/O多路复用的常见实现有select、poll、epoll。 select和poll是两种老的I/O多路复用机制,它们都存在一些问题,比如性能不佳、缺乏可移植性等。 epoll是一种新的I/O多路复用机制,它的性能优于select和poll,而且更加灵活,因此被广泛使用。 Linux-I/O模型的核心是系统调用,应用程序通过系统调用来与操作系统进行交互。 常见的系统调用有read、write、open、close、lseek等。 read和write是用于读写文件的系统调用,它们的原型分别是: ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); fd是文件描述符,用于标识要读写的文件,buf是存放数据的缓冲区,count是要读写的字节数。 read和write的区别是,read是从文件中读取数据,write是往文件中写入数据。 open和close是用于打开和关闭文件的系统调用,它们的原型分别是: int open(const char *pathname, int flags); int close(int fd); pathname是要打开的文件的路径,flags是打开文件的方式,常见的方式有O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR等。 fd是文件描述符,用于标识已经打开的文件。 lseek是用于改变文件读写位置的系统调用,它的原型是: off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence); fd是文件描述符,用于标识要操作的文件,offset是偏移量,whence是偏移量的起始位置,常见的起始位置有SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END等。 lseek可以用于实现文件的读写操作,例如: 读文件: char buf[1024]; int n = read(fd, buf, 1024); 写文件: char buf[1024]; int n = write(fd, buf, 1024); 需要注意的是,lseek是一个单独的系统调用,它不会改变文件的读写位置,只会返回当前的读写位置。 要改变文件的读写位置,需要使用lseek和read或者write结合使用,例如: 读文件: char buf[1024]; off_t offset = lseek(fd, 0, SEEK_CUR); lseek(fd, offset, SEEK_SET); int n = read(fd, buf, 1024); 写文件: char buf[1024]; off_t offset = lseek(fd, 0, SEEK_CUR); lseek(fd, offset, SEEK_SET); int n = write(fd, buf, 1024);

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