非阻塞IO是相对于传统的阻塞IO而言的。
我们首先需要搞清楚，什么是阻塞IO。APUE指出，系统调用分为两类，低速系统调用和其他，其中低速系统调用是可能会使进程永远阻塞的一类系统调用。但是与磁盘IO有关的系统调用是个例外。
我们以read和write为例，read函数读取stdin，如果是阻塞IO，那么：
如果我们不输入数据，那么read函数会一直阻塞，一直到我们输入数据为止。
如果是非阻塞IO，那么：
如果存在数据，读取然后返回，如果没有输入，那么直接返回-1，errno置为EAGAIN
我们用write做一个实验：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
char buf[500000];
int main(int argc, const char *argv[])
{
int ntowrite, nwrite;
ntowrite = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof buf);
fprintf(stderr, "read %d bytes\n", ntowrite);
activate_nonblock(STDOUT_FILENO, O_NONBLOCK);
char *ptr = buf;
int nleft = ntowrite; //剩余的字节数
while(nleft > 0)
{
errno = 0;
nwrite = write(STDOUT_FILENO, ptr, nleft);
fprintf(stderr, "nwrite = %d, errno = %d\n", nwrite, errno);
if(nwrite > 0)
{
ptr += nwrite;
nleft -= nwrite;
}
}
deactivate_nonblock(STDOUT_FILENO);
return 0;
}
该程序向标准输出写入500000个字节。
如果使用：
./test < test.mkv > temp.file
那么输出结果为：
read 500000 bytes nwrite = 500000, errno = 0
因为磁盘IO的速度较快，所以一次就可以写入，下面我们使用终端：
./test < test.mkv 2> stderr.txt
这行命令将500000的内容打印到屏幕上，同时将fprintf记录的信息通过标准错误流写入stderr.txt。
我们查看stderr.txt文件：
read 500000 bytes nwrite = 12708, errno = 0 nwrite = -1, errno = 11 nwrite = -1, errno = 11 nwrite = -1, errno = 11 nwrite = -1, errno = 11 nwrite = -1, errno = 11 nwrite = -1, errno = 11 nwrite = 11687, errno = 0 nwrite = -1, errno = 11
…………………………………………..
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = -1, errno = 11
nwrite = 1786, errno = 0
采用命令统计了一下，总计read次数为15247次，其中返回-1次数为15203次，说明成功读取次数为44次。
上面例子中，这种采用非阻塞IO的方式称为“轮询”，显然这是一种低效的方式，非阻塞IO通常与IO复用模型结合使用。
另外，将fd设置为阻塞和非阻塞的函数代码如下：
void activate_nonblock(int fd)
{
int ret;
int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
if (flags == -1)
ERR_EXIT("fcntl");
flags |= O_NONBLOCK;
ret = fcntl(fd, F_SETFL, flags);
if (ret == -1)
ERR_EXIT("fcntl");
}
void deactivate_nonblock(int fd)
{
int ret;
int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
if (flags == -1)
ERR_EXIT("fcntl");
flags &= ~O_NONBLOCK;
ret = fcntl(fd, F_SETFL, flags);
if (ret == -1)
ERR_EXIT("fcntl");
}
未完待续。