unix/linux编程实践教程------学习笔记(第二章)

本文详细介绍了通过建立内存缓冲池来优化从UTMP_FILE文件读取登录信息的过程,减少了系统调用次数,显著提高了程序效率。

第2.7节   提高文件i/o效率的方法-----使用缓冲

在上一节编写who程序的过程中,我们词用的方法是从UTMP_FILE文件中每次读取sizeof(struct utmp)大小的数据,也就是每次读取一个结构体大小的登录信息。那么这样读取的效率非常低。这一节,我建立一个内存池,每次读取16个结构体大小的数据,这样的话我的程序使用系统调用的次数就变少了很多,有助于提高程序效率。

程序如此

<pre name="code" class="cpp">/* utmplib.c  - functions to buffer reads from utmp file 
 *
 *      functions are
 *              utmp_open( filename )   - open file
 *                      returns -1 on error
 *              utmp_next( )            - return pointer to next struct
 *                      returns NULL on eof
 *              utmp_close()            - close file
 *
 *      reads NRECS per read and then doles them out from the buffer
 */
#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];                /* 内存缓冲     */
static  int     num_recs;                               /* 数据数目   */
static  int     cur_rec;                                /* 当前数据指针   */
static  int     fd_utmp = -1;                           /* 保存登录信息文件描述符 */

utmp_open( char *filename )
{
        fd_utmp = open( filename, O_RDONLY );           /* open it      */
        cur_rec = num_recs = 0;                         /* no recs yet  */
        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 )    /* 当cur_rec等于num_recs时,说明当前缓冲区的数据已经读取完毕,&&号后面的函数开始执行,读取下一个缓冲区域的数据   */
                return NULLUT;
                                        /* get address of next record    */
        recp = ( struct utmp *) &utmpbuf[cur_rec * UTSIZE];
        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 );   

                                                /* how many did we get? */
        num_recs = amt_read/UTSIZE;             /*当前读取数据的个数
                                                /* reset pointer        */
        cur_rec  = 0;                           
        return num_recs;
}

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



欧姆龙FINS(工厂集成网络系统)协议是专为该公司自动化设备间数据交互而设计的网络通信标准。该协议构建于TCP/IP基础之上,允许用户借助常规网络接口执行远程监控、程序编写及信息传输任务。本文档所附的“欧ronFins.zip”压缩包提供了基于C与C++语言开发的FINS协议实现代码库,旨在协助开发人员便捷地建立与欧姆龙可编程逻辑控制器的通信连接。 FINS协议的消息框架由指令头部、地址字段、操作代码及数据区段构成。指令头部用于声明消息类别与长度信息;地址字段明确目标设备所处的网络位置与节点标识;操作代码定义了具体的通信行为,例如数据读取、写入或控制器指令执行;数据区段则承载实际交互的信息内容。 在采用C或C++语言实施FINS协议时,需重点关注以下技术环节: 1. **网络参数设置**:建立与欧姆龙可编程逻辑控制器的通信前,必须获取控制器的网络地址、子网划分参数及路由网关地址,这些配置信息通常记载于设备技术手册或系统设置界面。 2. **通信链路建立**:通过套接字编程技术创建TCP连接至控制器。该过程涉及初始化套接字实例、绑定本地通信端口,并向控制器网络地址发起连接请求。 3. **协议报文构建**:依据操作代码与目标功能构造符合规范的FINS协议数据单元。例如执行输入寄存器读取操作时,需准确配置对应的操作代码与存储器地址参数。 4. **数据格式转换**:协议通信过程中需进行二进制数据的编码与解码处理,包括将控制器的位状态信息或数值参数转换为字节序列进行传输,并在接收端执行逆向解析。 5. **异常状况处理**:完善应对通信过程中可能出现的各类异常情况,包括连接建立失败、响应超时及错误状态码返回等问题的处理机制。 6. **数据传输管理**:运用数据发送与接收函数完成信息交换。需注意FINS协议可能涉及数据包的分割传输与重组机制,因单个协议报文可能被拆分为多个TCP数据段进行传送。 7. **响应信息解析**:接收到控制器返回的数据后,需对FINS响应报文进行结构化解析,以确认操作执行状态并提取有效返回数据。 在代码资源包中,通常包含以下组成部分:展示连接建立与数据读写操作的示范程序;实现协议报文构建、传输接收及解析功能的源代码文件;说明库函数调用方式与接口规范的指导文档;用于验证功能完整性的测试案例。开发人员可通过研究这些材料掌握如何将FINS协议集成至实际项目中,从而实现与欧姆龙可编程逻辑控制器的高效可靠通信。在工程实践中,还需综合考虑网络环境稳定性、通信速率优化及故障恢复机制等要素,以确保整个控制系统的持续可靠运行。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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