第章 嵌入式文件IO编程.ppt
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close()函数是用于关闭一个被打开的文件。当一个进程终止时,所有被它打开的文件都由内核自动关闭,很多程序都使用这一功能而不显示地关闭一个文件。 read()函数是用于将从指定的文件描述符中读出的数据放到缓存区中,并返回实际读入的字节数。若返回0,则表示没有数据可读,即已达到文件尾。读操作从文件的当前指针位置开始。当从终端设备文件中读出数据时,通常一次最多读一行。 write()函数是用于向打开的文件写数据,写操作从文件的当前指针位置开始。对磁盘文件进行写操作,若磁盘已满或超出该文件的长度,则write()函数返回失败。 lseek()函数是用于在指定的文件描述符中将文件指针定位到相应的位置。它只能用在可定位(可随机访问)文件操作中。管道、套接字和大部分字符设备文件是不可定位的,所以在这些文件的操作中无法使用lseek()调用。 在文件已经共享的情况下如何操作,也就是当多个用户共同使用、操作一个文件的情况,这时,Linux通常采用的方法是给文件上锁,来避免共享的资源产生竞争的状态。 文件锁包括建议性锁和强制性锁。建议性锁要求每个上锁文件的进程都要检查是否有锁存在,并且尊重已有的锁。在一般情况下,内核和系统都不使用建议性锁。强制性锁是由内核执行的锁,当一个文件被上锁进行写入操作的时候,内核将阻止其他任何文件对其进行读写操作。采用强制性锁对性能的影响很大,每次读写操作都必须检查是否有锁存在。 在文件已经共享的情况下如何操作,也就是当多个用户共同使用、操作一个文件的情况,这时,Linux通常采用的方法是给文件上锁,来避免共享的资源产生竞争的状态。 文件锁包括建议性锁和强制性锁。建议性锁要求每个上锁文件的进程都要检查是否有锁存在,并且尊重已有的锁。在一般情况下,内核和系统都不使用建议性锁。强制性锁是由内核执行的锁,当一个文件被上锁进行写入操作的时候,内核将阻止其他任何文件对其进行读写操作。采用强制性锁对性能的影响很大,每次读写操作都必须检查是否有锁存在。 总的来说,I/O处理的模型有5种。 ? 阻塞I/O模型:在这种模型下,若所调用的I/O函数没有完成相关的功能,则会使进程挂起,直到相关数据到达才会返回。如常见对管道设备、终端设备和网络设备进行读写时经常会出现这种情况。 ? 非阻塞模型:在这种模型下,当请求的I/O操作不能完成时,则不让进程睡眠,而且立即返回。非阻塞I/O使用户可以调用不会阻塞的I/O操作,如open()、write()和read()。如果该操作不能完成,则会立即返回出错(例如:打不开文件)或者返回0(例如:在缓冲区中没有数据可以读取或者没空间可以写入数据)。 ? I/O多路转接模型:在这种模型下,如果请求的I/O操作阻塞,且它不是真正阻塞I/O,而是让其中的一个函数等待,在这期间,I/O还能进行其他操作。如本小节要介绍的select()和poll函数(),就是属于这种模型。 ? 信号驱动I/O模型:在这种模型下,进程要定义一个信号处理程序,系统可以自动捕获特定信号的到来,从而启动I/O。这是由内核通知用户何时可以启动一个I/O操作决定的。 它是非阻塞的。当有就绪的数据时,内核就向该进程发送SIGIO信号。 无论我们如何处理SIGIO信号,这种模型的好处是当等待数据到达时,可以不阻塞。主程序继续执行,只有收到SIGIO信号时才去处理数据即可。 ? 异步I/O模型:在这种模型下,进程先让内核启动I/O操作,并在整个操作完成后通知该进程。这种模型与信号驱动模型的主要区别在于:信号驱动I/O是有内核通知我们何时可以启动一个I/O操作,而异步I/O模型是由内核通知进程I/O操作何时完成。现在,并不是所有的系统都支持这种模型。 总的来说,I/O处理的模型有5种。 ? 阻塞I/O模型:在这种模型下,若所调用的I/O函数没有完成相关的功能,则会使进程挂起,直到相关数据到达才会返回。如常见对管道设备、终端设备和网络设备进行读写时经常会出现这种情况。 ? 非阻塞模型:在这种模型下,当请求的I/O操作不能完成时,则不让进程睡眠,而且立即返回。非阻塞I/O使用户可以调用不会阻塞的I/O操作,如open()、write()和read()。如果该操作不能完成,则会立即返回出错(例如:打不开文件)或者返回0(例如:在缓冲区中没有数据可以读取或者没空间可以写入数据)。 ? I/O多路转接模型:在这种模型下,如果请求的I/O操作阻塞,且它不是真正阻塞I/O,而是让其中的一个函数等待,在这期间,I/O还能进行其他操作。如本小节要介绍的select()和poll函数(),就是属于这种模型。 ? 信号驱动I/O模型:在这种模型下,进程要定义一个信号处理程序,系统可以自动捕获特定信号的到来,从而启动I/O。这是由内核通知用户何时可以启动一
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