列表I / O writev内部如何工作？

Question

writev函数将struct iovec数组作为输入参数

writev(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt);

输入是需要写入文件的内存缓冲区列表（比如说）。我想知道的是：

writev内部是否这样做：

for (each element in iov) write(element)

这样iov的每个元素都会在单独的I / O调用中写入文件？或writev是否将所有内容写入单 I / O调用中的文件？

Answer 1

根据标准，您提到的for循环不是writev的有效实现，原因如下：

1. 如果写短文，循环可能无法完成写入一个iov然后继续写下一个iov - 但这可以通过使循环更精细来解决。
2. 关于管道的原子性，循环可能有不正确的行为：如果总写入长度小于PIPE_BUF，则管道写入必须是原子的，但循环会破坏原子性要求。此问题无法解决，除非在写入之前将所有iov条目移动到单个缓冲区中，而总长度最多为PIPE_BUF。
3. 循环可能存在导致阻塞的情况，其中单个writev调用将需要执行部分写入而不会阻塞。据我所知，在一般情况下，这个问题是不可能解决的。
4. 可能是我没有想过的其他原因。

我不确定第3点，但在阅读时肯定存在于相反的方向。在循环中调用read可能会阻止终端是否有一些可用的数据（短于总的iov长度），然后是EOF指示符;在这种情况下，调用readv 应立即返回部分阅读。但是，由于Linux中的错误，终端上的readv实际上是在内核空间中实现为read循环，并且它确实表现出这种阻塞错误。我不得不在实现musl的stdio时解决这个bug：

http://git.etalabs.net/cgi-bin/gitweb.cgi?p=musl;a=commit;h=2cff36a84f268c09f4c9dc5a1340652c8e298dc0

回答问题的最后部分：

  

或writev是否在一次I / O调用中将所有内容写入文件？

在所有情况下，符合writev的实现将是单个系统调用。深入了解它在Linux上的实现方式：对于普通文件和大多数设备，底层文件驱动程序都有直接实现iov-style io的方法，没有任何内部循环。但Linux上的终端驱动程序非常过时，缺乏现代的io方法，导致内核在终端上运行时回退到writev / readv的写/读循环。

Answer 2

了解代码如何工作的直接方法是阅读源代码。

请参阅http://www.oschina.net/code/explore/glibc-2.9/sysdeps/posix/writev.c

简单地将alloca（）或malloc（）简化为一个缓冲区，将所有向量复制到其中，然后调用write（）一次。

它是如何工作的。没什么神秘的。

Answer 3

Or does writev write everything to file in a single I/O call?

虽然sys_writev尽力在一次通话中编写所有内容，但我并不是所有人。这取决于vfs的实现，如果vfs没有提供writev的实现，那么kenerl将在循环中调用vfs的write（）。最好检查writev / readv的返回值，看看你在write（）中写了多少字节。

你可以在kernel中找到writev的代码，fs / read_write.c：do_readv_writev。