io_submit、io_setup和io_getevents示例

[摘要：注：本宣布正在 io_submit、io_setup战io_getevents战LINUX上的AIO体系挪用。那有一个特别很是迥殊注重的中央——传送给io_setup的aio_context参数必需初初化为0，正在它的man脚册里实在有解释]

注：原发表在Hadoop技术论坛

io_submit、io_setup和io_getevents和LINUX上的AIO系统调用。这有一个非常特别注意的地方——传递给io_setup的aio_context参数必须初始化为0，在它的man手册里其实有说明，但容易被忽视，我就犯了这个错误，man说明如下： ctxp must not point to an AIO context that already exists, and must be initialized to 0 prior to the call

完整示例如下：// 包含必须头文件

#include

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#include

#include

int main()

{

io_context_t ctx;

unsigned nr_events = 10;

memset(&ctx, 0, sizeof(ctx)); // It's necessary，这里一定要的

int errcode = io_setup(nr_events, &ctx);

if (errcode == 0)

printf("io_setup successn");

else

printf("io_setup error: :%d:%sn", errcode, strerror(-errcode));

// 如果不指定O_DIRECT，则io_submit操作和普通的read/write操作没有什么区别了，将来的LINUX可能

// 可以支持不指定O_DIRECT标志

int fd = open("./direct.txt", O_CREAT|O_DIRECT|O_WRONLY, S_IRWXU|S_IRWXG|S_IROTH);

printf("open: %sn", strerror(errno));

char* buf;

errcode = posix_memalign((void**)&buf, sysconf(_SC_PAGESIZE), sysconf(_SC_PAGESIZE));

printf("posix_memalign: %sn", strerror(errcode));

strcpy(buf, "hello xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx");

struct iocb *iocbpp = (struct iocb *)malloc(sizeof(struct iocb));

memset(iocbpp, 0, sizeof(struct iocb));

iocbpp[0].data = buf;

iocbpp[0].aio_lio_opcode = IO_CMD_PWRITE;

iocbpp[0].aio_reqprio = 0;

iocbpp[0].aio_fildes = fd;

iocbpp[0].u.c.buf = buf;

iocbpp[0].u.c.nbytes = page_size;//strlen(buf); // 这个值必须按512字节对齐

iocbpp[0].u.c.offset = 0; // 这个值必须按512字节对齐

// 提交异步操作，异步写磁盘

int n = io_submit(ctx, 1, &iocbpp);

printf("==io_submit==: %d:%sn", n, strerror(-n));

struct io_event events[10];

struct timespec timeout = {1, 100};

// 检查写磁盘情况，类似于epoll_wait或select

n = io_getevents(ctx, 1, 10, events, &timeout);

printf("io_getevents: %d:%sn", n, strerror(-n));

close(fd);

io_destroy(ctx);

return 0;

}

测试环境：Linux 2.6.16，SUSE Linux Enterprise Server 10 (x86_64)

struct iocb {

/* these are internal to the kernel/libc. */

__u64 aio_data; /* data to be returned in event's data */用来返回异步IO事件信息的空间，类似于epoll中的ptr。

__u32 PADDED(aio_key, aio_reserved1); /* the kernel sets aio_key to the req # */

/* common fields */

__u16 aio_lio_opcode; /* see IOCB_CMD_ above */

__s16 aio_reqprio; // 请求的优先级

__u32 aio_fildes; // 文件描述符

__u64 aio_buf; // 用户态缓冲区

__u64 aio_nbytes; // 文件操作的字节数

__s64 aio_offset; // 文件操作的偏移量

/* extra parameters */

__u64 aio_reserved2; /* TODO: use this for a (struct sigevent *) */

__u64 aio_reserved3;

}; /* 64 bytes */

struct io_event {

__u64 data; /* the data field from the iocb */ // 类似于epoll_event中的ptr

__u64 obj; /* what iocb this event came from */ // 对应的用户态iocb结构体指针

__s64 res; /* result code for this event */ // 操作的结果，类似于read/write的返回值

__s64 res2; /* secondary result */

};

系统调用功能原型io_setup为当前进程初始化一个异步IO上下文int io_setup(unsigned nr_events,aio_context_t *ctxp);io_submit提交一个或者多个异步IO操作int io_submit(aio_context_t ctx_id,long nr, struct iocb **iocbpp);io_getevents获得未完成的异步IO操作的状态int io_getevents(aio_context_t ctx_id, long min_nr, long nr, struct io_event *events, struct timespec *timeout);io_cancel取消一个未完成的异步IO操作int io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb *iocb, struct io_event *result);io_destroy从当前进程删除一个异步IO上下文int io_destroy(aio_context_t ctx);