低速系统调用 与 非阻塞I/O

低速系统调用是可能会使进程永远阻塞的一类系统调用。

下面是两种低速调用


1. 不带缓存I/O：read，write

一个简单的例子：

一个进程从终端读取用户的输入，然后再从终端输出。如果用户离开了电脑前，那么系统就会一直等待用户输入，用户永远不回来，系统就永远阻塞（不考虑断电死机这些情况）

可以通过设置打开文件描述符的O_NONBLOCK标志位使得read，write成为非阻塞I/O：

方法一：在使用open打开文件时，指定O_NONBLOCK标志
方法二：对于已经打开的文件描述符，使用fcntl函数打开其O_NONBLOCK标志位

设置了O_NONBLOCK标志位后，调用read，write函数不会发生阻塞，而是立即执行，如果没有读到相应的数据（或者写操作的目标不能立即接受数据），就立即返回出错。


因此，如果采用方法二对标准输入设置了O_NONBLOCK标志位，那么调用read函数从标准输入读用户输入，将立刻返回出错（用户输入的速度肯定赶不上函数调用的速度...）


再举一个例子：

先从一个大文件中读取数据存放在一个很大的char数组中，然后将char数组中写到标准输出。

如果标准输出被重定向到一个文件，那么只会调用write一次；

如果标准输出是终端，由于数据的规模超过了终端一次能接受的数据量，因此需要一个while循环，分多次写。那么分两种情况：
1）如果没有为标准输出设置O_NONBLOCK标志位，那么每次进程每次的write调用都是有效的；
2）如果为标准输出设置了O_NONBLOCK标志位，那么进程可能会发出多次write调用，而只有其中很少数的调用是有效的，大多数的write调用因为内核正忙（忙于处理之前write写到内核队列中的数据，也就是实际的I/O）等原因而无法处理，因为为标准输出设置了O_NONBLOCK标志位，所以不会阻塞等待内核接受调用，而是立即出错返回，进行下一次循环，直至内核接受调用。
这种方式成为＂轮询＂，不会造成阻塞，但是在多用户系统上浪费了CPU时间（don't know why...）。



2. 打开某些类型的文件

比如（也是这类文件中我目前唯一了解的）：FIFO

通常FIFO由两种进程打开：一种是为了读，另一种是为了写。
（通常不会有进程会用读写的方式打开一个FIFO文件，自读自写的话根本就不需要FIFO了）

如果某进程为读打开FIFO，且此时没有为写的进程打开该FIFO。如果没有设置O_NONBLOCK标志位，那么open函数会阻塞直至其他某个进程为写而打开该FIFO；类似地，只写open会阻塞到其他某个进程为读而打开该FIFO。
注意，这个阻塞是可能使得系统永远阻塞的，因此打开一个FIFO是一个低速系统调用。

同样是上述情况，如果设置了O_NONBLOCK标志位，那么只读进程会立即返回，只写进程出错并返回-1