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Linux下的非阻塞IO（一）
非阻塞IO是相对于传统的阻塞IO而言的。
我们首先需要搞清楚，什么是阻塞IO。APUE指出，系统调用分为两类，低速系统调用和其他，其中低速系统调用是可能会使进程永远阻塞的一类系统调用。但是与磁盘IO有关的系统调用是个例外。
我们以read和write为例，read函数读取stdin，如果是阻塞IO，那么：
如果我们不输入数据，那么read函数会一直阻塞，一直到我们输入数据为止。
如果是非阻塞IO，那么：
如果存在数据，读取然后返回，如果没有输入，那么直接返回-1，errno置为EAGAIN
我们用write做一个实验：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <sys/wait.h>#include <errno.h>#include <signal.h>char buf[500000];int main(int argc, const char *argv[]){ int ntowrite, nwrite; ntowrite = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof buf); fprintf(stderr, "read %d bytes\n", ntowrite); activate_nonblock(STDOUT_FILENO, O_NONBLOCK); char *ptr = buf; int nleft = ntowrite; //剩余的字节数 while(nleft > 0) { errno = 0; nwrite = write(STDOUT_FILENO, ptr, nleft); fprintf(stderr, "nwrite = %d, errno = %d\n", nwrite, errno); if(nwrite > 0) { ptr += nwrite; nleft -= nwrite; } } deactivate_nonblock(STDOUT_FILENO); return 0;}
该程序向标准输出写入500000个字节。
如果使用：
./test < test.mkv > temp.file
那么输出结果为：
read 500000 bytesnwrite = 500000, errno = 0因为磁盘IO的速度较快，所以一次就可以写入，下面我们使用终端：
./test < test.mkv 2> stderr.txt
这行命令将500000的内容打印到屏幕上，同时将fprintf记录的信息通过标准错误流写入stderr.txt。
我们查看stderr.txt文件：
read 500000 bytesnwrite = 12708, errno = 0nwrite = -1, errno = 11nwrite = -1, errno = 11nwrite = -1, errno = 11nwrite = -1, errno = 11nwrite = -1, errno = 11nwrite = -1, errno = 11nwrite = 11687, errno = 0nwrite = -1, errno = 11
…………………………………………..
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = 1786, errno = 0
采用命令统计了一下，总计read次数为15247次，其中返回-1次数为15203次，说明成功读取次数为44次。
上面例子中，这种采用非阻塞IO的方式称为“轮询”，显然这是一种低效的方式，非阻塞IO通常与IO复用模型结合使用。
另外，将fd设置为阻塞和非阻塞的函数代码如下：
void activate_nonblock(int fd){ int ret; int flags = fcntl(fd, F_GETFL); if (flags == -1) ERR_EXIT("fcntl"); flags |= O_NONBLOCK; ret = fcntl(fd, F_SETFL, flags); if (ret == -1) ERR_EXIT("fcntl");}void deactivate_nonblock(int fd){ int ret; int flags = fcntl(fd, F_GETFL); if (flags == -1) ERR_EXIT("fcntl"); flags &= ~O_NONBLOCK; ret = fcntl(fd, F_SETFL, flags); if (ret == -1) ERR_EXIT("fcntl");}
未完待续。
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