linux io系统,Linux IO系统概述

Linux IO系统概述

Linux IO系统是操作系统核心的重要组成部分，负责管理文件、设备、网络等资源的输入输出操作。它为应用程序提供了一个统一的接口，使得开发者可以无需关心底层硬件细节，即可进行高效的IO操作。

Linux IO模型

Linux IO模型主要有以下几种：

阻塞IO：在内核将数据准备好之前，系统调用会一直等待，直到数据准备好或发生错误。

非阻塞IO：如果内核还没有将数据准备好，系统调用会直接返回，并返回EWOULDBLOCK错误码。

信号驱动IO：内核将数据准备好，使用SIGIO信号通知应用程序进行IO操作。

多路复用：同时等待多个文件描述符的就绪状态，如果有一个或多个文件描述符事件触发，就会返回。

异步IO：由内核在数据拷贝完成时，通知应用程序，上层只需要完成数据处理即可。

标准IO与文件IO

标准IO和文件IO都是C语言函数，但它们之间存在一些区别：

标准IO是标准C库函数，而文件IO是Linux系统调用。

标准IO是由文件IO封装而来，标准IO内部实际上是调用文件IO来完成实际操作的。

可移植性：标准IO相比文件IO具有更好的可移植性。

Linux标准IO库函数

Linux标准IO库函数主要包括以下几种：

fopen()：打开文件。

fclose()：关闭文件。

fprintf()：格式化输出到文件。

fscanf()：从文件中读取格式化数据。

fputs()：输出字符串到文件。

fgets()：从文件中读取一行数据。

Linux原生IO系统调用

Linux原生IO系统调用主要包括以下几种：

open()：打开文件或设备。

read()：从文件或设备中读取数据。

write()：向文件或设备中写入数据。

lseek()：移动文件指针。

close()：关闭文件或设备。

IO多路复用

IO多路复用是一种同时等待多个文件描述符的就绪状态的IO模型。在Linux中，常用的IO多路复用方法有select、poll和epoll。

select：可以同时监视多个文件描述符，但存在文件描述符数量限制。

poll：与select类似，但可以监视更多数量的文件描述符。

epoll：是Linux特有的IO多路复用方法，可以监视大量文件描述符，且性能优于select和poll。

Linux IO系统是操作系统核心的重要组成部分，为应用程序提供了统一的IO操作接口。了解Linux IO模型、标准IO、文件IO、IO多路复用等概念，有助于开发者更好地进行IO编程，提高应用程序的性能和可移植性。