12、深入探究Linux高级文件I/O操作

深入探究Linux高级文件I/O操作

1. 高级文件I/O概述

Linux提供了多种高级文件I/O系统调用，包括分散/聚集I/O、事件轮询（epoll）、内存映射I/O、文件建议和异步I/O等。这些高级I/O调用在不同场景下能显著提升性能和效率。

2. 分散/聚集I/O（Scatter/Gather I/O）

分散/聚集I/O允许单个系统调用从单个数据流写入或读取数据到多个缓冲区，也被称为向量I/O，与标准的线性I/O（如read()和write()）不同。

2.1 优势

• 更自然的编码模式 ：对于自然分段的数据，向量I/O允许直观的操作。
• 效率高 ：单个向量I/O操作可以替代多个线性I/O操作。
• 性能提升 ：减少系统调用次数，并通过内部优化提高性能。
• 原子性 ：可以执行单个向量I/O操作，避免与其他进程的I/O交错。

2.2 readv()和writev()系统调用

POSIX 1003.1 - 2001定义了readv()和writev()系统调用来实现分散/聚集I/O。

#include <sys/uio.h>
ssize_t readv (int fd, const struct iovec *iov, int count);
ssize_t write