UNIX环境高级编程--高级I/O(十四)

本文详细介绍了非阻塞I/O的概念及其实现机制,包括系统调用的分类、非阻塞I/O的工作原理、指定非阻塞I/O的方法以及open、read和write操作的非阻塞使用。通过理解这些核心内容,读者可以更好地掌握如何优化系统I/O性能。

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一、概述

非阻塞I/O,记录锁、系统V流控制、I/O多路转接(select和poll函数)、readv和writev函数以及存储映射I/O(mmap),这些都是高级I/O

二、非阻塞I/O

在以前的章节中将系统调用分成“低俗”系统调用和其他系统调用两类。低俗系统调用是可能会使进程永远阻塞的一类系统调用,包括如下调用:

1)读操作可能会使调用永远阻塞,如数据部存在

2)写操作可能会使调用者永远阻塞,

3)在某种条件发生之前,打开某些类型的文件会被阻塞(例如打开一个终端设备可能需等到与之连接的调职解调器应答)

4)对已经加上强制性记录所的文件进程读写

5)某些ioctl操作

6)某些进程间通信函数

非阻塞I/O使我们调用open、read和write这样的I/O操作,并使这些操作不会永远阻塞。

对于一个给定的描述符有两种方法对其指定非阻塞I/O

1)如果调用open获得描述符,则可指定O_NONBLOCK标志

2)对于已经打开的一个描述符,则可调用fcntl,由该函数打开O_NONBLOCK文件状态标志。

内容概要:该研究通过在黑龙江省某示范村进行24小时实地测试,比较了燃煤炉具与自动/手动进料生物质炉具的污染物排放特征。结果显示,生物质炉具相比燃煤炉具显著降低了PM2.5、CO和SO2的排放(自动进料分别降低41.2%、54.3%、40.0%;手动进料降低35.3%、22.1%、20.0%),但NOx排放未降低甚至有所增加。研究还发现,经济性和便利性是影响生物质炉具推广的重要因素。该研究不仅提供了实际排放数据支持,还通过Python代码详细复现了排放特征比较、减排效果计算和结果可视化,进一步探讨了燃料性质、动态排放特征、碳平衡计算以及政策建议。 适合人群:从事环境科学研究的学者、政府环保部门工作人员、能源政策制定者、关注农村能源转型的社会人士。 使用场景及目标:①评估生物质炉具在农村地区的推广潜力;②为政策制定者提供科学依据,优化补贴政策;③帮助研究人员深入了解生物质炉具的排放特征和技术改进方向;④为企业研发更高效的生物质炉具提供参考。 其他说明:该研究通过大量数据分析和模拟,揭示了生物质炉具在实际应用中的优点和挑战,特别是NOx排放增加的问题。研究还提出了多项具体的技术改进方向和政策建议,如优化进料方式、提高热效率、建设本地颗粒厂等,为生物质炉具的广泛推广提供了可行路径。此外,研究还开发了一个智能政策建议生成系统,可以根据不同地区的特征定制化生成政策建议,为农村能源转型提供了有力支持。
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