取到输出的过程Linux输入输出过程详解 (linux 从输入读)

Linux输入输出过程详解

在计算机系统中，输入输出(IO)是非常关键的一环。Linux系统中的IO是由内核来负责管理的。当一个进程需要进行IO操作时，需要调用系统调用，进入内核空间，由内核来完成IO操作。本文将介绍Linux系统中IO的具体实现过程。

一、文件描述符

在Linux系统中，所有IO操作都是通过文件描述符来进行的。每个进程都有一个文件描述符表，用来存储打开文件的信息。当一个进程需要进行IO操作时，需要通过文件描述符来访问文件。文件描述符是一个非负整数，标识一个打开的文件。标准输入、标准输出和标准错误都有固定的文件描述符，分别是0、1和2。

二、文件IO

在进行文件IO操作时，应用程序首先需要打开一个文件。当调用open系统调用打开一个文件时，内核会查找文件系统中是否存在该文件。如果文件不存在，则会返回错误。当成功打开文件后，open系统调用会返回一个文件描述符，应用程序可以使用该文件描述符来访问该文件。

对于文件的读写操作，应用程序可以使用read和write系统调用来进行读写。在进行读写操作时，需要指定文件描述符、读写缓存和读写长度。当读写操作完成后，read和write系统调用会返回读写的字节数。

当一个进程需要关闭一个文件时，需要使用close系统调用。close系统调用会释放文件描述符，并将文件描述符从文件描述符表中删除。当文件被关闭后，再次使用该文件的操作会返回错误。

三、标准IO

标准输入、标准输出和标准错误是每个进程都自带的文件，分别对应文件描述符0、1和2。为了方便应用程序的使用，标准输入输出提供了高级操作。在进行标准IO操作时，应用程序可以使用stdio库提供的函数来完成读写操作。

对于输出操作，应用程序可以使用printf和puts函数来进行输出。这些函数会将输出内容保存在输出缓存中，而不会立即输出到屏幕上。当缓存大小达到一定程度或者遇见换行符时，才会将缓存中的内容输出到屏幕上。

对于输入操作，应用程序需要使用scanf和fgets函数来进行输入。这些函数会将输入内容保存在输入缓存中，等待应用程序读取。

四、网络IO

网络IO是指在网络中进行的读写操作。在Linux系统中，网络IO操作与文件IO操作类似，都是通过文件描述符来进行的。当应用程序需要进行网络IO操作时，需要使用socket系统调用创建一个socket。socket系统调用会返回一个文件描述符，应用程序可以通过该文件描述符来进行网络IO操作。

对于网络IO读写操作，应用程序可以使用read和write系统调用，也可以使用高级别的操作函数，如send和recv。send和recv函数与read和write函数类似，也是进行读写操作，并且提供了更多的选项和控制。

五、异步IO

异步IO是指应用程序可以在进行IO操作的同时执行其他任务。在异步IO操作中，应用程序不需要等待IO操作完成后再继续执行后面的任务。在Linux系统中，异步IO操作是通过o_*系列函数来实现的。

o_read和o_write函数与read和write函数类似，也是进行读写操作。但是它们是异步IO操作，当进行IO操作时，应用程序可以继续执行其他任务。当IO操作完成后，会触发一个信号，告知应用程序IO操作已完成，应用程序可以在信号处理函数中处理IO操作的结果。

六、

本文介绍了Linux系统中IO的实现过程。文件IO、标准IO、网络IO和异步IO都是通过文件描述符来进行，内核会根据文件描述符来管理所有IO操作。应用程序可以使用各种系统调用和库函数来进行IO操作，并且可以根据实际情况选择合适的IO操作方式。IO操作是计算机系统中重要的一环，对于应用程序的性能和效率都有着非常重要的影响。