Операционная система UNIX
вернуться

Робачевский Андрей Михайлович
Шрифт:

ssize_t read(int fildes, void *buf, size_t nbyte);

#include <sys/types.h>

#include <sys/uio.h>

ssize_t readv(int fildes, struct iovec *iov, int iovcnt);

Аргументы, передаваемые функции read(2), указывают, что следует считать

nbyte
байт из файла, связанного с дескриптором
fildes
, начиная с текущего значения файлового указателя. Считанные данные помещаются в буфер приложения, указатель на который передается в аргументе
buf
. После завершения операции значение файлового указателя будет увеличено на
nbyte
.

Функция readv(2) позволяет выполнить

iovcnt
последовательных операций чтения за одно обращение к readv(2). Аргумент
iov
указывает на массив структур, каждый элемент которого имеет вид:

struct {

 void *iov_base;
Указатель на начало буфера

 size_t iov_len;
Размер буфера

} iovec;

Функция readv(2) считывает данные из файла и последовательно размещает их в нескольких буферах, определенных массивом

iov
. Такой характер работы, проиллюстрированный на рис. 2.8, получил название scatter read (от scatter (англ.) — разбрасывать). Общее число считанных байт в нормальной ситуации равно сумме размеров указанных буферов.

Рис. 2.8. Чтение файла с использованием нескольких буферов

Функции write(2) и writev(2)

Функции write(2) и writev(2) очень похожи на функции read(2) и readv(2), но используются для записи данных в файл. Функции имеют следующий вид:

#include <unistd.>

ssize_t write(int fildes, void *buf, size_t nbyte);

#include <sys/types.h>

#include <sys/uio.h>

ssize_t writev(int fildes, struct iovec *iov, int iovcnt);

Аргументы, передаваемые функции write(2), указывают, что следует записать

nbyte
байт в файл, связанный с дескриптором
fildes
, начиная с текущего значения файлового указателя. Данные для записи находятся в буфере приложения, указанном аргументом
buf
. После завершения операции значение файлового указателя будет увеличено на
nbyte
.

Аналогично функции readv(2), функция writev(2) позволяет выполнить

iovcnt
последовательных операций записи за одно обращение к writev(2).

Такая операция ввода/вывода получила название gather (собирать), а функции ввода/вывода, использующие набор буферов, — общее название scatter-gather.

Функция pipe(2)

Функция pipe(2) служит для создания однонаправленного (симплексного) канала (также называемого анонимным каналом) обмена данными между двумя родственными процессами. Дело в том, что только родственные процессы (например, родительский и дочерний) имеют возможность получить доступ к одному и тому же каналу. Этот аспект станет более понятным в ходе обсуждения в разделе "Создание и управление процессами" далее в этой главе. Функция имеет вид:

#include <unistd.h>

int pipe(int fildes[2]);

Функция возвращает два файловых дескриптора в массиве

fildes[]
, причем
fildes[0]
служит для чтения данных из канала, a
fildes[1]
— для записи данных в канал.

Каналы являются одним из способов организации межпроцессного взаимодействия и будут подробно рассмотрены в главе 3. В качестве примера использования pipe(2) можно привести возможность командного интерпретатора — создание программных каналов, рассмотренное в главе 1.

Отметим, что буферизация данных в канале стандартно осуществляется путем выделения дискового пространства в структуре файловой системы. Таким образом, чтение и запись в канал связаны с дисковым вводом/выводом, что, безусловно, сказывается на производительности этого механизма. Современные операционные системы наряду с более совершенными средствами межпроцессного взаимодействия предлагают и более эффективные механизмы каналов. Так, например, SCO UNIX (OpenServer 5.0) обеспечивает работу каналов через специальную файловую систему — HPPS (High Performance Pipe System). С помощью HPPS данные буферизуются в оперативной памяти, что существенно ускоряет операции записи и чтения.

Функция fcntl(2)

После открытия файла и получения ссылки на него в виде файлового дескриптора процесс может производить различные файловые операции. Функция fcntl(2) позволяет процессу выполнить ряд действий с файлом, используя его дескриптор, передаваемый в качестве первого аргумента:

#include <fcntl.h>

int fcntl (int fildes, int cmd, ...);

Функция fcntl(2) выполняет действие cmd с файлом, а возможный третий аргумент зависит от конкретного действия: