UNIX环境高级编程：非阻塞I/O与记录锁详解

"UNIX环境高级编程第十二章涵盖了高级I/O的主题，包括非阻塞I/O、记录锁、系统V流、I/O多路转接（select和poll函数）、异步I/O、readv和writev函数、readn和writen函数以及存储映射I/O。这一章详细讨论了各种I/O机制，为后续章节中涉及进程间通信和系统编程的实例提供了基础。 在非阻塞I/O部分，讲解了如何避免系统调用可能导致的永久阻塞，如当没有数据可读或无法立即写入时，通过设置O_NONBLOCK标志来启用非阻塞模式。非阻塞模式下，如果操作无法完成，系统调用会立即返回错误，而不是阻塞。 记录锁章节介绍了文件锁定的历史、fcntl记录锁的使用、锁的隐含继承和释放规则，以及4.3+BSD的实现。记录锁允许对文件的特定区域加锁，防止并发访问引起的数据冲突。锁有建议性和强制性两种类型，前者依赖于应用程序遵守，后者由系统强制执行。 系统V流机制（第12.4节）是I/O的一种高级形式，它支持流消息、putmsg和putpmsg函数、流ioctl操作、write到流设备的特殊处理，以及读取操作的getmsg和getpmsg函数。流机制提供了一种结构化的数据传输方式，可以方便地添加过滤器和转换。 I/O多路转接章节涵盖了select和poll函数，它们用于同时监控多个文件描述符的就绪状态，以便进行高效的并发I/O操作。select函数适用于旧的UNIX系统，而poll函数提供更灵活的多路复用，支持更多的文件描述符。 异步I/O部分简述了SVR4和4.3+BSD两种环境下实现异步I/O的方法，使得进程可以在等待I/O操作完成的同时执行其他任务。 readv和writev函数允许一次性读写多个缓冲区，无需多次调用read或write，提高了I/O效率。readn和writen函数则确保按照指定的字节数完整地读写，即使遇到信号中断也能恢复。 最后，存储映射I/O（mmap）章节讲述了如何通过内存映射技术直接在内存中访问文件内容，简化了大文件的处理，并且可以提高性能，因为它减少了实际的I/O操作。 本章总结了各种高级I/O技术，为开发者提供了在UNIX环境中实现高效并发I/O操作的工具和概念。习题部分则提供了实践这些知识的机会。