linux基础复习（6）文件I/O操作
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上锁，也就是记录锁。记录锁又可分为读取锁和写入锁，其中读取锁又称为共享锁，它能够使多个进程都能在
文件的同一部分建立读取锁。而写入锁又称为排斥锁，在任何时刻只能有一个进程在文件的某个部分上建立写入锁。当然，在文件的同一部分不能同时建立读取锁和写入锁。
fcntl函数格式
fcntl函数可以改变已经打开文件的性质。
#i nclude
#i nclude
#i nclude
int fcntl(int filedes, int cmd, ... ) ;
返回：若成功则依赖于cmd(见下)，若出错为- 1。
f c n t l函数有五种功能：
n 复制一个现存的描述符, 新文件描述符作为函数值返(c m d=F_DUPFD)。
n 获得/设置文件描述符标记,对应于filedes 的文件描述符标志作为函数值返回.(c m d = F_GETFD或F_SETFD)。
n 获得/设置文件状态标志，对应于filedes 的文件状态标志作为函数值返回。(c m d = F_GETFL或F_SETFL)。
n 获得/设置异步I / O有权(c m d = F_GETOWN或F_SETOWN)。
n 获得/设置记录锁(c m d = F_SETLK , F_SETLKW)。
关于加锁和解锁区域的说明还要注意下列各点：
l 该区域可以在当前文件尾端处开始或越过其尾端处开始，但是不能在文件起始位置之前开始或越过该起始位置。
l 如若l_len为0，则表示锁的区域从其起点(由l_start和l_whence决定)开始直至最大可能位置为止。也就是不管添写到该文件中多少数据，它都处于锁的范围。
l 为了锁整个文件，通常的方法是将l_start说明为0，l_whence说明为SEEK_SET，l_len说明为0。
实例：
/*fcntl_write.c测试文件写入锁主函数部分*/
#i nclude unistd.h>
#i nclude sys/file.h>
#i nclude sys/types.h>
#i nclude sys/stat.h>
#i nclude stdio.h>
#i nclude stdlib.h>
/*lock_set函数*/
void lock_set(int fd, int type)
{
struct flock lock;
lock.l_whence = SEEK_SET;//赋值lock结构体
lock.l_start = 0;
lock.l_len =0;
while(1)
{
lock.l_type = type;
/*根据不同的type值给文件上锁或解锁*/
if((fcntl(fd, F_SETLK, lock)) == 0)
{
if( lock.l_type == F_RDLCK )
printf(read lock set by %dn,getpid());
else if( lock.l_type == F_WRLCK )
printf(write lock set by %dn,getpid());
else if( lock.l_type == F_UNLCK )
printf(release lock by %dn,getpid());
return;
}
/*判断文件是否可以上锁*/
fcntl(fd, F_GETLK,lock);
/*判断文件不能上锁的原因*/
if(lock.l_type != F_UNLCK)
{
/*/该文件已有写入锁*/
if( lock.l_type == F_RDLCK )
printf(read lock already set by %dn,lock.l_pid);
/*该文件已有读取锁*/
else if( lock.l_type == F_WRLCK )
printf(write lock already set by %dn,lock.l_pid);
getchar();
}
}
}
int main(void)
{
int fd;
/*首先打开文件*/
fd=open(hello,O_RDWR | O_CREAT, 0666);
if(fd 0)
{
perror(open);
exit(1);
}
/*给文件上写入锁*/
lock_set(fd, F_WRLCK);
getchar();
/*给文件接锁*/
lock_set(fd, F_UNLCK);
getchar();
close(fd);
exit(0);
}
开两个终端分别运行，可看到先运行的那个终端，成功上锁，后运行的那个无效。可见写入锁是互斥锁，一个时候只能有一个写入锁存在
select 实现I/O复用
I/O处理的五种模型
① 阻塞I/O模型：若所调用的I/O函数没有完成相关的功能就会使进程挂起，直到相关数据到达才会返回。如：终端、网络设备的访问。
② 非阻塞模型：当请求的I/O操作不能完成时，则不让进程休眠，而且返回一个错误。如：open、read、write访问。
③ I/O多路转接模型：如果请求的I/O 操作阻塞，且他不是真正阻塞I/O，而且让其中的一个函数等待，在这期间， I/O还能进行其他操作。如：select函数。
④ 信号驱动I/O模型：在这种模型下，通过安装一个信号处理程序，系统可以自动捕获特定信号的到来，从而启动I/O。
⑤ 异步I/O模型：在这种模型下，当一个描述符已准备好，可以启动I/O时，进程会通知内核。由内核进行后续处理，这种用法现在较少。
select函数
传向select的参数告诉内核：
(1) 我们所关心的描述符。
(2) 对于每个描述符我们所关心的条件(是否读一个给定的描述符?是否想写一个给定的描述符?是否关心一个描述符的异常条件?)。
(3) 希望等待多长时间(可以永远等待，等待一个固定量时间，或完全不等待)。
从s e l e c t返回时，内核告诉我们：
(1) 已准备好的描述符的数量。
(2) 哪一个描述符已准备好读、写或异常条件。
#i nclude /* fd_set data type */
#i nclude /* struct timeval */
#i nclude /* function prototype might be here */
int select (int numfds, fd_set *readfds,
fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval * timeout) ;
返回：准备就绪的描述符数，若超时则为0，若出错则为- 1。
timeout值：
n NULL：永远等待，直到捕捉到信号或文件描述符已准备好为止;
n 具体值： struct timeval 类型的指针，若等待为timeout时间还没有文件描述符准备好，就立即返回;
n 0：从不等待，测试所有指定 的描述符并立即返回;
先说明最后一个参数，它指定愿意等待的时间。
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