非阻塞IO

linuxer_lhw

非阻塞I/O使我們可以調(diào)用不會永遠(yuǎn)阻塞的I/O操作，例如read和write。如果  這種操作不能完成，則立即出錯返回，表示該操作如繼續(xù)執(zhí)行將繼續(xù)阻塞下去。  
對于一個給定的描述符有兩種方法對其指定非阻塞I/O：  
1. 如果是調(diào)用open以獲得該描述符，則可指定O_NONBLOCK標(biāo)志。
2. 對于已經(jīng)打開的一個描述符，則可調(diào)用fcntl，對其打開O_NONBOCK文件狀態(tài)標(biāo) 志
可見阻塞還是非阻塞與read、write等系統(tǒng)調(diào)用和文件（如普通的磁盤文件或socket）無關(guān)，而是與是否用上面那兩個方法設(shè)置文件描述符的屬性O(shè)_NONBLOCK有關(guān).默認(rèn)情況下，文件的IO是阻塞IO，除非用上面兩個方法設(shè)置非阻塞標(biāo)志。  
下面的程序是一個非阻塞I/O的實例，它從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀100，000字節(jié)，并試圖將它們 寫到標(biāo)準(zhǔn)輸出上。該程序先將標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)置為非阻塞的，然后用for循環(huán)進(jìn)行輸出  ，每次寫的結(jié)果都在標(biāo)準(zhǔn)出錯上打印。
               
               
                #include        sys/types.h>  
#include        errno.h>  
#include        fcntl.h>  
#include        "ourhdr.h"  
char    buf[100000];  
int  
main(void)  
{  
        int             ntowrite, nwrite;  
        char    *ptr;  
        ntowrite = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));  
        fprintf(stderr, "read ％d bytes\n", ntowrite);  
        set_fl(STDOUT_FILENO, O_NONBLOCK);      /* set nonblocking */  
        for (ptr = buf; ntowrite > 0; ) {  
                errno = 0;  
                nwrite = write(STDOUT_FILENO, ptr, ntowrite);  
                fprintf(stderr, "nwrite = ％d, errno = ％d\n", nwrite, errno);  
                if (nwrite > 0) {  
                        ptr += nwrite;  
                        ntowrite -= nwrite;  
                }  
        }  
        clr_fl(STDOUT_FILENO, O_NONBLOCK);      /* clear nonblocking */  
        exit(0);  
}   
標(biāo)準(zhǔn)輸出是普通文件，則可以期望write只執(zhí)行一次。  
$a.out temp.file                                        先試一普  文件  
read 100000 bytes  
nwrite-100000, errno=0                                                  一次寫  
$ls -l temp.file                                                          驗輸出文件長度  
-rw-rw-r-1 stevens 100000 Nev 21 16:27 temp.file  
但是，若標(biāo)準(zhǔn)輸出是終端，則可期望write有時會返回一個數(shù)字，有時則出錯返回  
$ a.out stderr.out                                     向終端輸出  大量輸出至終端  
$ cat stderr.out  
read 100000 bytes  
nwrite=8192, errno=0  
nwrite=8192, errno=0  
nwrite=-1, errno=11  
…  
nwrite=4096,errno=0  
nwrite=-1, errno=11  
…  
nwrite=4096,errno=0  
nwrite=-1, errno=11  
…  
nwrite=4096,errno=0  
nwrite=-1, errno=11  
…  
nwrite=-1, errno=11  
…  
nwrite=4096,errno=0                                                     …等等  
    在該系統(tǒng)上，errno11是EAGAIN（(或者EWOULDBLOCK,這兩個宏定義的值相同)）。此系統(tǒng)上的終端驅(qū)動程序總是一次接收4096或8192字節(jié)。在另一個系統(tǒng)上，前三個write返回2005，1822和1811，然后是96次出錯 返回，接著是返回1864等等。  每個write能寫多少字節(jié)是依賴于系統(tǒng)的。 在此實例中，程序發(fā)出了數(shù)千個write調(diào)用，但是只有20個左右是真正輸出數(shù)據(jù)的  ，其余的則出錯返回。這種形式的循環(huán)稱為輪詢，在多用戶系統(tǒng)上它浪費了CPU時 間。 ,調(diào)用者應(yīng)該試著再讀一次(again),這樣可以同時監(jiān)視多個設(shè)備。
#include "apue.h"
#include fcntl.h>
void
set_fl(int fd, int flags)                     /* flags are file status flags to turn on */
{
    int        val;
    if ((val = fcntl(fd, F_GETFL, 0))  0)
        err_sys("fcntl F_GETFL error");
    val |= flags;                            /* turn on flags */
    if (fcntl(fd, F_SETFL, val)  0)
        err_sys("fcntl F_SETFL error");
}
void
cli_fl(int fd, int flags)                     /* flags are file status flags to turn off*/
{
    int        val;
    if ((val = fcntl(fd, F_GETFL, 0))  0)
        err_sys("fcntl F_GETFL error");
    val &= ~flags;                            /* turn off flags */
    if (fcntl(fd, F_SETFL, val)  0)
        err_sys("fcntl F_SETFL error");
}


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