linux编程——I/O操作之文件阻塞|非阻塞
来源:互联网 发布:新版淘宝怎么充话费 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 18:09
阻塞、非阻塞
读常规文件是不会阻塞的,不管读多少字节,read一定会在有限的时间内返回。从终端设备或网络读则不一定,如果从终端输入的数据没有换行符,调用read读终端设备就会阻塞,如果网络上没有接收到数据包,调用read从网络读就会阻塞,至于会阻塞多长时间也是不确定的,如果一直没有数据到达就一直阻塞在那里。同样,写常规文件是不会阻塞的,而向终端设备或网络写则不一定。
现在明确一下阻塞(Block)这个概念。当进程调用一个阻塞的系统函数时,该进程被置于睡眠(Sleep)状态,这时内核调度其它进程运行,直到该进程等待的事件发生了(比如网络上接收到数据包,或者调用sleep指定的睡眠时间到了)它才有可能继续运行。与睡眠状态相对的是运行(Running)状态,在Linux内核中,处于运行状态的进程分为两种情况:
正在被调度执行。CPU处于该进程的上下文环境中,程序计数器(eip)里保存着该进程的指令地址,通用寄存器里保存着该进程运算过程的中间结果,正在执行该进程的指令,正在读写该进程的地址空间。
就绪状态。该进程不需要等待什么事件发生,随时都可以执行,但CPU暂时还在执行另一个进程,所以该进程在一个就绪队列中等待被内核调度。系统中可能同时有多个就绪的进程,那么该调度谁执行呢?内核的调度算法是基于优先级和时间片的,而且会根据每个进程的运行情况动态调整它的优先级和时间片,让每个进程都能比较公平地得到机会执行,同时要兼顾用户体验,不能让和用户交互的进程响应太慢。
阻塞读终端
#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>//hello worl d \nint main(void){ char buf[10]; int n; n = read(STDIN_FILENO, buf, 10); // #define STDIN_FILENO 0 STDOUT_FILENO 1 STDERR_FILENO 2 if(n < 0){ perror("read STDIN_FILENO"); //printf("%d", errno); exit(1); } write(STDOUT_FILENO, buf, n); return 0;}
非阻塞读终端
#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <errno.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#define MSG_TRY "try again\n"int main(void){ char buf[10]; int fd, n; fd = open("/dev/tty", O_RDONLY|O_NONBLOCK); //使用O_NONBLOCK标志设置非阻塞读终端 if(fd < 0){ perror("open /dev/tty"); exit(1); }tryagain: n = read(fd, buf, 10); //-1 (1) 出错 errno==EAGAIN或者EWOULDBLOCK if(n < 0){ //由于open时指定了O_NONBLOCK标志,read读设备,没有数据到达返回-1,同时将errno设置为EAGAIN或EWOULDBLOCK if(errno != EAGAIN){ //也可以是 if(error != EWOULDBLOCK)两个宏值相同 perror("read /dev/tty"); exit(1); } sleep(3); write(STDOUT_FILENO, MSG_TRY, strlen(MSG_TRY)); goto tryagain; } write(STDOUT_FILENO, buf, n); close(fd); return 0;}
非阻塞读终端和等待超时
#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#define MSG_TRY "try again\n"#define MSG_TIMEOUT "time out\n"int main(void){ char buf[10]; int fd, n, i; fd = open("/dev/tty", O_RDONLY|O_NONBLOCK); if(fd < 0){ perror("open /dev/tty"); exit(1); } printf("open /dev/tty ok... %d\n", fd); for (i = 0; i < 5; i++){ n = read(fd, buf, 10); if(n > 0){ //说明读到了东西 break; } if(errno != EAGAIN){ //EWOULDBLK perror("read /dev/tty"); exit(1); } sleep(1); write(STDOUT_FILENO, MSG_TRY, strlen(MSG_TRY)); } if(i == 5){ write(STDOUT_FILENO, MSG_TIMEOUT, strlen(MSG_TIMEOUT)); }else{ write(STDOUT_FILENO, buf, n); } close(fd); return 0;}
注意,阻塞与非阻塞是对于文件而言的。而不是read、write等的属性。read终端,默认阻塞读。
总结read 函数返回值:
1. 返回非零值: 实际read到的字节数
2. 返回-1: 1):errno != EAGAIN (或!= EWOULDBLOCK) read出错
2):errno == EAGAIN (或== EWOULDBLOCK) 设置了非阻塞读,并且没有数据到达。
3. 返回0:读到文件末尾
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