模仿内核缓存之who命令的缓存

最新推荐文章于 2023-08-19 19:10:52 发布

原创最新推荐文章于 2023-08-19 19:10:52 发布 · 946 阅读

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#struct #磁盘 #buffer #report #null #go

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本文介绍了一个简单的内核缓冲模拟程序，通过该程序可以了解内核如何处理磁盘数据的读取过程。具体实现包括打开文件、读取数据到缓冲区、获取缓冲区中的数据记录以及关闭文件等步骤。

1.内核缓冲

内核操作磁盘时，内核会将磁盘上的数据块复制到内核缓冲区，当一个用户空间中的进程要从磁盘中读取数据时，内核一般不直接读取磁盘，而是将内核缓冲区中的数据复制到进程缓冲区。当进程要求的数据快不再内核缓冲区时，内核会把相应的数据快加入到请求数据列表中，然后把该进程挂起，接着为其他进程服务。一段时间后（很短），内核会把相应的数据块读到内核缓冲区，然后复制到进程缓冲区，最后被挂起的进程被唤醒。

2.模仿内核缓冲作用（将utmp中数据读到buffer中）非完整程序，程序片段

#include        <stdio.h>
#include        <fcntl.h>
#include        <sys/types.h>
#include        <utmp.h>

#define NRECS   16
#define NULLUT  ((struct utmp *)NULL)
#define UTSIZE  (sizeof(struct utmp))

static  char    utmpbuf[NRECS * UTSIZE];                /* storage      */
static  int     num_recs;                               /* num stored   */ //每次读入的数据个数
static  int     cur_rec;                                /* next to go   */  //缓冲区中当前的已读的数据个数
static  int     fd_utmp = -1;                           /* read from    */

utmp_open( char *filename )
{
        fd_utmp = open( filename, O_RDONLY );           /* open it      */
        cur_rec = num_recs = 0;                         /* no recs yet  */  //初始化
        return fd_utmp;                                 /* report       */
}

struct utmp *utmp_next()
{
        struct utmp *recp;

        if ( fd_utmp == -1 )                            /* error ?      */
                return NULLUT;
        if ( cur_rec==num_recs && utmp_reload()==0 )    /* any more ?   */ //缓冲区中已读取数据等于缓冲区个数且不能从内核获得数据，即内核数据已经全部取完
                return NULLUT;
                                        /* get address of next record    */
        recp = ( struct utmp *) &utmpbuf[cur_rec * UTSIZE];    //返回下一个缓冲区的数据
        cur_rec++;
        return recp;
}

int utmp_reload()
/*
 *      read next bunch of records into buffer
 */
{
        int     amt_read;

                                                /* read them in         */
        amt_read = read( fd_utmp , utmpbuf, NRECS * UTSIZE );   //读入缓冲区的数据个数*UTSIZE

                                                /* how many did we get? */
        num_recs = amt_read/UTSIZE;                    //读到缓冲区的数据个数
                                                /* reset pointer        */
        cur_rec  = 0;
        return num_recs;
}

utmp_close()
{
        if ( fd_utmp != -1 )                    /* don't close if not   */
                close( fd_utmp );               /* open                 */
}