Question

当我说stdin时，我指的是fd = 0引用的 stream 。

我正在修读一个涵盖块和字符设备的操作系统课程。它特别说键盘是一个字符设备。但是，当我们看到read系统调用时，我们被告知只要它是块设备或块设备上的文件，内核就不关心它的读取内容。

这是我们给出的代码：

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

const int BUFFSIZE = 5;

int main () {
  int fd, n;
  char buffer[BUFFSIZE];

  int stdin = 0;
  int stdout = 1;
  int stderr = 2;

  do {
    n = read (0, buffer, BUFFSIZE);
    if (n < 0) {
      write (stderr, "Error occurred\n", 10);
    } else {
      write (stdout, "Entered if\n", 20);
      write (stdout, buffer, n);
    }
  } while (n > 0);
  return 0;
}

我的问题是：Linux如何处理标准输入（fd = 0）？它被视为字符设备，还是内核进行某种缓冲（这似乎可以通过运行代码时得到的结果来判断。）

此外，知道我是否可以使用read syscall来读取字符设备是很有用的。如果是，输入是缓冲的吗？

Answer 1

内核通常对字符设备进行很少或没有缓冲。

当从文件系统中的文件读取时，内核会执行一定量的缓冲。

您不能说设备标准输入是什么类型，因为它因处理而异。默认情况下，fd 0通常是用户的键盘，它是一个字符设备。但如果我说

program < file

然后fd 0是普通文件。如果我说

program < /dev/hda0

然后fd 0是块设备。如果我在它工作，我可能设法将fd 0连接到网络套接字。

在Linux中，还有/proc/pid/fd/0，但这也不是设备;它最终看起来像/dev中的实际设备的符号链接，无论它是什么。

附录：特定设备是否被缓冲实际取决于该设备的驱动程序是如何写入的。任何给定的驱动程序可能会也可能不会实现某种形式的缓冲。此外，缓冲是否实际上使用可能最终取决于其他因素。（例如，默认情况下，Unix终端驱动程序都是行缓冲的，但如果将驱动程序置于“cbreak”或“raw”模式，则会关闭缓冲。我不认为你可以做任何一般性陈述，说明字符或块设备是否被缓冲。

附录2：当你开始剥离层时，它会变得相当复杂。 Unix努力（并且通常做得非常好）在实现“我是什么意思”和“保持简单，愚蠢”之间取得适当的平衡。例如，如果您的终端不行缓冲，并且您要求10个字符，但只有3个可用，read()将返回3.哪个是正确的事情，但它表明在某个地方仍然有一个缓冲区，这三个字符在它们输入的时间和你读它们的时间之间累积。此外，如果你只要求3个，但有10个可用，在某些情况下我认为其他7个会为你保存，再次暗示了相当数量的内核级缓冲。

但是在原始模式下，如果你没有足够快地阅读它们，我很确定你会丢失字符。将我们的注意力从终端驱动程序切换到网络套接字，我原以为在某些情况下如果在UDP模式套接字上执行read()，并且实际UDP数据包大于您的读取请求，则可能会丢失其余的包也在那里。 [虽然一位评论者暗示我可能错了。]（另一方面，TCP模式套接字显然是非常缓冲的！）

所以，底线：规则可能很复杂，精确的细节肯定不仅取决于使用的特定设备驱动程序，还可能取决于其他无数细节。

Answer 2

Unix中没有真正的标准输入。 C运行时库定义了与进程的第一个（第0个）文件描述符相关联的符号stdin。

按照惯例，Unix shell在创建进程时会设置三个文件。按照惯例，它们也被称为stdin，stdout和stderr。

不要求unix进程具有这三个文件。您完全可以创建自己的shell，而不会打开文件0,1或2来创建进程。

stdin的行为将取决于它与之关联的“文件”（数据流）的类型。 Stdin可以映射到键盘，也可以映射到文件。在任何一种情况下，您都可以读取数据。只有在后者才能做到这一点。

stdin是否被视为Linux中的字符设备？

2 个答案: