高級IO

 

 

例：同時讀取鼠標與鍵盤

傳統狀況下，因爲阻塞只能同時讀取一路。

解決方案

1.非阻塞IO

2.異步IO

3.IO多路複用

 

非阻塞IO

使用O_NONBLOCK和fcntl實現非阻塞

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>


 int main()
{   
    int fd = -1;
    int flag = -1;
    int ret = -1;
    //把0號文件描述符（stdin）變爲非阻塞
    flag = fcntl(0,F_GETFL);
    flag |= O_NONBLOCK;
    fcntl(0, F_SETFL, flag);//設置爲非阻塞
     fd = open("/dev/input/mouse1", O_RDONLY|O_NONBLOCK);
    if(fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(-1);
    } 
    char buf[100];
    //讀鼠標
    while(1)
    {
        memset(buf , 0, sizeof(buf));
        ret = read(fd , buf , 100);
        if(ret > 0)
        {
        printf("鼠標讀取的內容:[%s]\n" , buf); 
        }
        memset(buf , 0, sizeof(buf));
        ret = read(0 , buf , 100);
        if(ret > 0)
        {
        printf("鍵盤讀取的內容:[%s]\n" , buf);
        }
    }
    return 0;
}

異步IO

使用select和poll實現異步IO

特色爲外部阻塞式，內部非阻塞式自動輪詢多路阻塞式IO

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <poll.h>
int main(void)
{
    // 讀取鼠標
    int fd = -1, ret = -1;
    char buf[200];
    struct pollfd myfds[2] = {0};
    
    fd = open("/dev/input/mouse1", O_RDONLY);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open:");
        return -1;
    }
    
    // 初始化咱們的pollfd
    myfds[0].fd = 0;            // 鍵盤
    myfds[0].events = POLLIN;    // 等待讀操做
    
    myfds[1].fd = fd;            // 鼠標
    myfds[1].events = POLLIN;    // 等待讀操做

    ret = poll(myfds, fd+1, 10000);
    if (ret < 0)
    {
        perror("poll: ");
        return -1;
    }
    else if (ret == 0)
    {
        printf("超時了\n");
    }
    else
    {
        // 等到了一路IO，而後去監測究竟是哪一個IO到了，處理之
        if (myfds[0].events == myfds[0].revents)
        {
            // 這裏處理鍵盤
            memset(buf, 0, sizeof(buf));
            read(0, buf, 5);
            printf("鍵盤讀出的內容是：[%s].\n", buf);
        }
        
        if (myfds[1].events == myfds[1].revents)
        {
            // 這裏處理鼠標
            memset(buf, 0, sizeof(buf));
            read(fd, buf, 50);
            printf("鼠標讀出的內容是：[%s].\n", buf);
        }
    }

    return 0;
}

異步IO

經過信號實現

異步IO的工做方法是：咱們當前進程註冊一個異步IO事件（使用signal註冊一個信號SIGIO的處理函數），而後當前進程能夠正常處理本身的事情，當異步事件發生後當前進程會收到一個SIGIO信號從而執行綁定的處理函數去處理這個異步事件。
涉及的函數：
(1)fcntl（F_GETFL、F_SETFL、O_ASYNC、F_SETOWN）
(2)signal或者sigaction（SIGIO）

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>

int mousefd = -1;

// 綁定到SIGIO信號，在函數內處理異步通知事件
void func(int sig)
{
    char buf[200] = {0};
    
    if (sig != SIGIO)
        return;

    read(mousefd, buf, 50);
    printf("鼠標讀出的內容是：[%s].\n", buf);
}

int main(void)
{
    // 讀取鼠標
    char buf[200];
    int flag = -1;
    
    mousefd = open("/dev/input/mouse1", O_RDONLY);
    if (mousefd < 0)
    {
        perror("open:");
        return -1;
    }    
    // 把鼠標的文件描述符設置爲能夠接受異步IO
    flag = fcntl(mousefd, F_GETFL);
    flag |= O_ASYNC;
    fcntl(mousefd, F_SETFL, flag);
    // 把異步IO事件的接收進程設置爲當前進程
    fcntl(mousefd, F_SETOWN, getpid());
    
    // 註冊當前進程的SIGIO信號捕獲函數
    signal(SIGIO, func);
    
    // 讀鍵盤
    while (1)
    {
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        //printf("before 鍵盤 read.\n");
        read(0, buf, 5);
        printf("鍵盤讀出的內容是：[%s].\n", buf);
    }
        
    return 0;
}

存儲映射IO

一、mmap函數二、LCD顯示和IPC之共享內存三、存儲映射IO的特色(1)共享而不是複製，減小內存操做(2)處理大文件時效率高，小文件不划算