IO流程中IO向量iovec

作者：Younger Liu，本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 3.0 未本地化版本许可协议进行许可。

为了提高从磁盘读取数据到内存的效率，引入了IO向量机制，IO向量即struct iovec，在API接口在readv和writev中使用，当然其他地方也较多的使用它。抛砖引玉，聊一下自己对iovec的了解。

 

readv & writev

     readv接口：从文件描述符fd所对应的的文件中读去count个数据段到多个buffers中，该buffer用iovec描述，原型：

#include <sys/uio.h>

 

ssize_t readv(int fd,const struct iovec *iov, int count);

     writev接口：把count个数据buffer(使用iovec描述)写入到文件描述符fd所对应的的文件中，原型：

#include <sys/uio.h>

 

ssize_t writev(int fd,const struct iovec *iov, int count);

 

 

iovec说明

struct iovec成为IO向量，其结构如下；

#include <sys/uio.h>

 

struct iovec{

      void *iov_base; /* pointer to the start of buffer */

      size_t iov_len; /* size of buffer in bytes */

}

很明显，iov_base作为一个指针，用于记录buffer地址(一般为用户态地址)，iov_len表示buffer的大小。

 

在用户态或内核态中使用时，一般均采用指针的形式：struct iovec *iov。当然一般也给出其元素的个数count。

如何读写哪？将按照iov[0]、iov[1]、…、iov[count-1]的顺序依次读写，并且他们在文件中的地址是连续的。

返回值：(1) 成功，返回读写的字节数，这个字节数是所有iovec结构中iov_len的总和；(2)失败返回-1，并设置好errno。

iov_len的总和不能超过SSIZE_MAX，count需要大于0，小于IOV_MAX(<limits.h>中)，在linux为1024， 否则返回-1，errno设置为EINVAL， 

 

实例

 writev:

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <string.h>#include <sys/uio.h>int main(){struct iovec iov[3];ssize_t nr;int fd,i;char *buf[] = {"The term buccaneer comes from the word boucan.\n","A boucan is a wooden frame used for cooking meat.\n","Buccaneer is the West Indies name for a pirate.\n" };fd = open("buccaneer.txt",O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);if( fd == -1 ){perror("open");return 1;}for(i = 0; i < 3; i++){iov[i].iov_base = buf[i];iov[i].iov_len = strlen(buf[i]);}nr = writev(fd,iov,3);if(nr == -1){perror("writev");return 1;}printf("wrote %d bytes\n",nr);if(close(fd)){perror("close");return 1;}return 0;}

readv:

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <sys/uio.h>int main(){char foo[48],bar[51],baz[49];struct iovec iov[3];ssize_t nr;int fd,i;fd = open("buccaneer.txt",O_RDONLY);if(fd == -1){perror("open");return 1;}iov[0].iov_base = foo;iov[0].iov_len = sizeof(foo);iov[1].iov_base = bar;iov[1].iov_len = sizeof(bar);iov[2].iov_base = baz;iov[2].iov_len = sizeof(baz);nr = readv(fd,iov,3);if(nr == -1){perror("readv");return 1;}for(i = 0; i < 3; i++){printf("%d: %s",i,(char *)iov[i].iov_base);}if(close(fd)){perror("close");return 1;}return 0;}

 

致谢

http://fuliang.iteye.com/blog/652297

 

作者：Younger Liu，本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 3.0 未本地化版本许可协议进行许可。