linux基础复习(6)文件I/O操作
件锁包括建议性锁和强制性锁。建议性锁要求每个上锁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,当一个件被上锁进行写入操作的时候,内核将阻止其他任何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Linux 中,实现件上锁的函数有lock和fcntl,其中flock用于对件施加建议性锁,而fcntl不仅可以施加建议性锁,还可以施加强制锁。同时,fcntl还能对件的某一记录进行
上锁,也就是记录锁。记录锁又可分为读取锁和写入锁,其中读取锁又称为共享锁,它能够使多个进程都能在
文件的同一部分建立读取锁。而写入锁又称为排斥锁,在任何时刻只能有一个进程在文件的某个部分上建立写入锁。当然,在文件的同一部分不能同时建立读取锁和写入锁。
fcntl函数格式
fcntl函数可以改变已经打开文件的性质。
#i nclude
#i nclude
#i nclude
int fcntl(int filedes, int cmd, ... ) ;
返回:若成功则依赖于cmd(见下),若出错为- 1。
f c n t l函数有五种功能:
n 复制一个现存的描述符, 新文件描述符作为函数值返(c m d=F_DUPFD)。
n 获得/设置文件描述符标记,对应于filedes 的文件描述符标志作为函数值返回.(c m d = F_GETFD或F_SETFD)。
n 获得/设置文件状态标志,对应于filedes 的文件状态标志作为函数值返回。(c m d = F_GETFL或F_SETFL)。
n 获得/设置异步I / O有权(c m d = F_GETOWN或F_SETOWN)。
n 获得/设置记录锁(c m d = F_SETLK , F_SETLKW)。
关于加锁和解锁区域的说明还要注意下列各点:
l 该区域可以在当前文件尾端处开始或越过其尾端处开始,但是不能在文件起始位置之前开始或越过该起始位置。
l 如若l_len为0,则表示锁的区域从其起点(由l_start和l_whence决定)开始直至最大可能位置为止。也就是不管添写到该文件中多少数据,它都处于锁的范围。
l 为了锁整个文件,通常的方法是将l_start说明为0,l_whence说明为SEEK_SET,l_len说明为0。
实例:
/*fcntl_write.c测试文件写入锁主函数部分*/
#i nclude unistd.h>
#i nclude sys/file.h>
#i nclude sys/types.h>
#i nclude sys/stat.h>
#i nclude stdio.h>
#i nclude stdlib.h>
/*lock_set函数*/
void lock_set(int fd, int type)
{
struct flock lock;
lock.l_whence = SEEK_SET;//赋值lock结构体
lock.l_start = 0;
lock.l_len =0;
while(1)
{
lock.l_type = type;
/*根据不同的type值给文件上锁或解锁*/
if((fcntl(fd, F_SETLK, lock)) == 0)
{
if( lock.l_type == F_RDLCK )
printf(read lock set by %d\n,getpid());
else if( lock.l_type == F_WRLCK )
printf(write lock set by %d\n,getpid());
else if( lock.l_type == F_UNLCK )
printf(release lock by %d\n,getpid());
return;
}
/*判断文件是否可以上锁*/
fcntl(fd, F_GETLK,lock);
/*判断文件不能上锁的原因*/
if(lock.l_type != F_UNLCK)
{
/*/该文件已有写入锁*/
if( lock.l_type == F_RDLCK )
printf(read lock already set by %d\n,lock.l_pid);
/*该文件已有读取锁*/
else if( lock.l_type == F_WRLCK )
printf(write lock already set by %d\n,lock.l_pid);
getchar();
}
}
}
int main(void)
{
int fd;
/*首先打开文件*/
fd=open(hello,O_RDWR | O_CREAT, 0666);
if(fd 0)
{
perror(open);
exit(1);
}
/*给文件上写入锁*/
lock_set(fd, F_WRLCK);
getchar();
/*给文件接锁*/
lock_set(fd, F_UNLCK);
getchar();
close(fd);
exit(0);
}
开两个终端分别运行,可看到先运行的那个终端,成功上锁,后运行的那个无效。可见写入锁是互斥锁,一个时候只能有一个写入锁存在
select 实现I/O复用
I/O处理的五种模型
① 阻塞I/O模型:若所调用的I/O函数没有完成相关的功能就会使进程挂起,直到相关数据到达才会返回。如:终端、网络设备的访问。
② 非阻塞模型:当请求的I/O操作不能完成时,则不让进程休眠,而且返回一个错误。如:open、read、write访问。
③ I/O多路转接模型:如果请求的I/O 操作阻塞,且他不是真正阻塞I/O,而且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:select函数。
④ 信号驱动I/O模型:在这种模型下,通过安装一个信号处理程序,系统可以自动捕获特定信号的到来,从而启动I/O。
⑤ 异步I/O模型:在这种模型下,当一个描述符已准备好,可以启动I/O时,进程会通知内核。由内核进行后续处理,这种用法现在较少。
select函数
传向select的参数告
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