Linux I/O缓冲

1：两类I/O函数的缓冲机制

　　1.1 系统调用(System call)

　　这类代表就是read/write等系统函数，它们是不带缓冲的，这里的缓冲指的是进程缓冲，在内核到磁盘之间还是有内核缓冲的。

　　　　　　

　　1.2 标准I/O

　　这类代表就是fread/fwrite等函数，它们带有进程缓冲，可移植性强，最后还是通过read/write函数实现的。

　　　　　　

2：两种缓冲的作用

　　首先要了解一下写一条内容到文件中的过程，以标准I/O的fwrite为例，首先将buffer拷贝到进程缓冲区，fwrite函数即刻就返回，标准I/O检查进程缓冲区是否填满，如是，将进程缓冲区内容拷贝至内核缓冲区，内核查看内核缓冲区是否填满，如是，将内核缓冲区内容通过磁盘I/O写入到磁盘块中。

　　缓冲的主要作用是提高I/O的效率，缓冲分为两种，一种是标准I/O有的进程缓冲，一种就是大家都有的内核缓冲。

　　进程缓冲(注:系统调用没有此机制)：此缓冲是为了防止频繁调用系统调用而设置的，提高了系统调用的效率，因为将数据从用户空间拷贝到内核缓冲区需要进行角色切换，这个过程比较耗时。

　　内核缓冲：此缓冲是为了防止频繁调用磁盘I/O而设置的，如果没有内核缓冲区，系统调用直接将内容写到磁盘块中会频繁调用磁盘I/O，磁盘I/O的效率是很低的(硬件磁盘多样，且相比于CPU的写入动作来讲超级慢，所以CPU必定会花很多时间等待磁盘的数据录入，造成效率低下)，有了内核缓冲区就可以先将数据暂存在这里，达到阈值之后一次性写入到磁盘块中。

　　那么什么时机会将缓冲的数据进行冲洗呢？

3：冲洗缓冲区

　　3.1 无缓冲

　　read/write就是属于无缓冲的，常见的例子就是向stderr输出，会立即输出到终端设备。

　　3.2 行缓冲

　　所谓行缓冲就是遇见换行符就会刷新缓冲区将数据输出，如标准输入和标准输出就是遇见换行符就会将数据输入或写入内核。

　　标准输出：printf("xxxx\n")，默认输出是遇见"\n"就向终端打印，如果是printf("xxxx")，xxxx是留在缓冲区的，直到缓冲区填满或进程退出(退出会调用fflush)才输出到终端。

　　标准输入：scanf("%d"，&d)，标准输入在键入换行符之前数据都暂存在内核缓冲区中，直到键入换行符才将内核缓冲区的数据写入到磁盘块中。

　　3.3 全缓冲

　　一般的写入磁盘文件都属于全缓冲，一定要等到缓冲区填满才将数据写到文件中。