不带缓存IO和标准(带缓存)IO

linux对IO文件的操作分为: 

不带缓存:open  read。posix标准,在用户空间没有缓冲,在内核空间还是进行了缓存的。数据-----内核缓存区----磁盘 

假设内核缓存区长度为100字节,你调用ssize_t write (int fd,const void * buf,size_t count);写操作时,设每次写入count=10字节,那么你要调用10次这个函数才能把这个缓存区写满,没写满时数据还是在内核缓冲区中,并没有写入到磁盘中,内核缓存区满了之后或者执行了fsync(强制写入硬盘)之后,才进行实际的IO操作,吧数据写入磁盘上。 

带缓存区:fopen fwrite fget 等,是c标准库中定义的。数据-----流缓存区-----内核缓存区----磁盘。 

假设流缓存区长度为50字节,内核缓存区100字节,我们用标准c库函数fwrite()将数据写入到这个流缓存中,每次写10字节,需要写5次流缓存区满后调用write()(或调用fflush()),将数据写到内核缓存区,直到内核缓存区满了之后或者执行了fsync(强制写入硬盘)之后,才进行实际的IO操作,吧数据写入磁盘上。标准IO操作fwrite()最后还是要掉用无缓存IO操作write。 

C标准库的I/O缓冲区有三种类型:全缓冲、行缓冲和无缓冲。当用户程序调用库函数做写操作时, 不同类型的缓冲区具有不同特性。 




 全缓冲 




如果缓冲区写满了就写回内核。常规文件通常是全缓冲的。 




行缓冲 




如果用户程序写的数据中有换行符就把这一行写回内核,或者如果缓冲区写满了就写回内 核。标准输入和标准输出对应终端设备时通常是行缓冲的。 




  无缓冲 




用户程序每次调库函数做写操作都要通过系统调用写回内核。标准错误输出通常是无缓冲的,这样用户程序产生的错误信息可以尽快输出到设备。 




除了写满缓冲区、写入换行符之外,行缓冲还有两种情况会自动做Flush操作。如果: 

用户程序调用库函数从无缓冲的文件中读取 

或者从行缓冲的文件中读取,并且这次读操作会引发系统调用从内核读取数据 













虽然write 系统调用位于C标准库I/O缓冲区的底 层,被称为Unbuffered I/O函数,但在write 的底层也可以分配一个内核I/O缓冲区,所以write 也不一定是直接写到文件的,也 可能写到内核I/O缓冲区中,可以使用fsync函数同步至磁盘文件,至于究竟写到了文件中还是内核缓冲区中对于进程来说是没有差别 的,如果进程A和进程B打开同一文件,进程A写到内核I/O缓冲区中的数据从进程B也能读到,因为内核空间是进程共享的, 而c标准库的I/O缓冲区则不具有这一特性,因为进程的用户空间是完全独立的. 




 
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