.\" -*- coding: UTF-8 -*- '\" t .\" Copyright (c) 2010 by Michael Kerrisk .\" .\" %%%LICENSE_START(VERBATIM) .\" Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this .\" manual provided the copyright notice and this permission notice are .\" preserved on all copies. .\" .\" Permission is granted to copy and distribute modified versions of this .\" manual under the conditions for verbatim copying, provided that the .\" entire resulting derived work is distributed under the terms of a .\" permission notice identical to this one. .\" .\" Since the Linux kernel and libraries are constantly changing, this .\" manual page may be incorrect or out-of-date. The author(s) assume no .\" responsibility for errors or omissions, or for damages resulting from .\" the use of the information contained herein. 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La fin d'une opération d'E/S peut être notifiée à l'application de différentes façons au choix\ : distribution d'un signal, instanciation d'un thread ou absence de notification. .PP L'interface AIO POSIX est composée des fonctions suivantes\ : .TP 16 \fBaio_read\fP(3) Placer en file d'attente une requête de lecture. C'est l'équivalent asynchrone de \fBread\fP(2). .TP \fBaio_write\fP(3) Placer en file d'attente une requête d'écriture. C'est l'équivalent asynchrone de \fBwrite\fP(2). .TP \fBaio_fsync\fP(3) Placer en file d'attente une requête de synchronisation pour des opérations d'E/S sur un descripteur de fichier. C'est l'équivalent asynchrone de \fBfsync\fP(2) et \fBfdatasync\fP(2). .TP \fBaio_error\fP(3) Obtenir l'état d'erreur d'une requête d'E/S placée en file d'attente. .TP \fBaio_return\fP(3) Obtenir l'état de retour d'une requête d'E/S terminée. .TP \fBaio_suspend\fP(3) Suspendre l'appelant jusqu'à la fin d'une ou plusieurs requêtes d'E/S d'un ensemble indiqué. .TP \fBaio_cancel\fP(3) Essayer d'annuler des requêtes d'E/S en cours sur un descripteur de fichier indiqué. .TP \fBlio_listio\fP(3) Placer en file d'attente plusieurs requêtes d'E/S à partir d'un seul appel de fonction. .PP La structure \fIaiocb\fP (« asynchronous I/O control block », ou bloc de contrôle d'E/S asynchrones) définit les paramètres de contrôle d'une opération d'E/S. Un argument de ce type est utilisé avec toutes les fonctions précédentes. Cette structure est de la forme suivante\ : .PP .in +4n .EX #include struct aiocb { /* L'ordre de ces champs dépend de l'implémentation */ int aio_fildes; /* Descripteur de fichier */ off_t aio_offset; /* Position dans le fichier */ volatile void *aio_buf; /* Emplacement du tampon */ size_t aio_nbytes; /* Longueur de transfert */ int aio_reqprio; /* Priorité de requête */ struct sigevent aio_sigevent; /* Méthode de notification */ int aio_lio_opcode; /* Opération à réaliser\ ; lio_listio() seulement */ /* Divers champs internes à l'implémentation ne sont pas montrés */ }; /* Codes opératoires pour «\ aio_lio_opcode\ »\ : */ enum { LIO_READ, LIO_WRITE, LIO_NOP }; .EE .in .PP Les champs de cette structure sont les suivants\ : .TP 16 \fIaio_fildes\fP Le descripteur du fichier sur lequel les opérations d'E/S sont à réaliser. .TP \fIaio_offset\fP La position dans le fichier où les opérations d'E/S sont à réaliser. .TP \fIaio_buf\fP Le tampon utilisé pour le transfert de données des opérations de lecture ou d'écriture. .TP \fIaio_nbytes\fP La taille du tampon pointé par \fIaio_buf\fP. .TP \fIaio_reqprio\fP Valeur à soustraire de la priorité temps\-réel du thread de l'appelant pour déterminer la priorité d'exécution de cette requête d'E/S (consultez \fBpthread_setschedparam\fP(3)). La valeur indiquée doit être entre\ 0 et la valeur renvoyée par \fIsysconf(_SC_AIO_PRIO_DELTA_MAX)\fP. Ce champ est ignoré lors des opérations de synchronisation de fichier. .TP \fIaio_sigevent\fP Structure indiquant comment l'appelant sera notifié de la fin d'une opération d'E/S asynchrone. Les valeurs de \fIaio_sigevent.sigev_notify\fP peuvent être \fBSIGEV_NONE\fP, \fBSIGEV_SIGNAL\fP et \fBSIGEV_THREAD\fP. Consultez \fBsigevent\fP(7) pour plus de précisions. .TP \fIaio_lio_opcode\fP Le type d'opération à réaliser, utilisé seulement pour \fBlio_listio\fP(3). .PP En plus des fonctions standard précédentes, la bibliothèque\ C du projet GNU fournit les extensions suivantes à l'API AIO POSIX\ : .TP 16 \fBaio_init\fP(3) Configurer les paramètres pour régler le comportement de l'implémentation AIO POSIX de la glibc. .SH ERREURS .TP \fBEINVAL\fP Le champ \fIaio_reqprio\fP de la structure \fIaiocb\fP était inférieur à\ 0, ou supérieur à la limite renvoyée par l'appel \fIsysconf(_SC_AIO_PRIO_DELTA_MAX)\fP. .SH VERSIONS Les interfaces AIO POSIX sont fournies par la glibc depuis la version\ 2.1. .SH CONFORMITÉ POSIX.1\-2001, POSIX.1\-2008. .SH NOTES Il est conseillé de mettre à zéro le tampon de bloc de contrôle avant utilisation (consultez \fBmemset\fP(3)). Le tampon de bloc de contrôle et le tampon pointé par \fIaio_buf\fP ne doivent pas être modifiés pendant l'exécution d'une opération d'E/S. Ces tampons doivent rester valables jusqu'à la fin de l'opération d'E/S. .PP Les opérations de lecture ou d'écriture asynchrones simultanées qui utilisent la même structure \fIaiocb\fP produisent des résultats indéfinis. .PP .\" http://lse.sourceforge.net/io/aio.html .\" http://lse.sourceforge.net/io/aionotes.txt .\" http://lwn.net/Articles/148755/ L'actuelle implémentation AIO POSIX de Linux est fournie en espace utilisateur par la glibc. De nombreuses limites existent, en particulier le maintien de plusieurs threads pour réaliser des opérations d'E/S est très coûteux et monte mal en charge. L'implémentation d'E/S asynchrones basée sur l'état de la machine est en travaux depuis un moment sur le noyau (consultez \fBio_submit\fP(2), \fBio_setup\fP(2), \fBio_cancel\fP(2), \fBio_destroy\fP(2), \fBio_getevents\fP(2)), mais cette implémentation n'a pas encore atteint le niveau où l'implémentation AIO POSIX peut être entièrement réimplémentée en utilisant les appels système du noyau. .SH EXEMPLE Le programme suivant ouvre chaque fichier nommé en argument de sa ligne de commande et place une requête sur le descripteur de fichier dans la file avec \fBaio_read\fP(3). Le programme boucle ensuite, en surveillant périodiquement toutes les opérations d'E/S en cours avec \fBaio_error\fP(3). Chaque requête d'E/S est configurée pour fournir une notification en distribuant un signal. Quand toutes les requêtes d'E/S sont terminées, le programme récupère leur état avec \fBaio_return\fP(3). .PP Le signal \fBSIGQUIT\fP (créé en tapant Contrôle\-\e) provoque la demande d'annulation de chaque requête en cours avec \fBaio_cancel\fP(3). .PP Voici un exemple de ce qui pourrait être affiché lors de l'exécution de ce programme. Dans cet exemple, le programme place en file d'attente deux requêtes sur l'entrée standard, et deux lignes de saisie contenant «\ abc\ » et «\ x\ » y répondent. .PP .in +4n .EX $ \fB./a.out /dev/stdin /dev/stdin\fP /dev/stdin ouvert sur le descripteur\ 3 /dev/stdin ouvert sur le descripteur\ 4 aio_error(): pour la requête\ 0 (descripteur\ 3)\ : En cours pour la requête\ 1 (descripteur\ 4)\ : En cours \fBabc\fP Signal de fin d'E/S reçu aio_error(): pour la requête\ 0 (descripteur\ 3)\ : E/S réussie pour la requête\ 1 (descripteur\ 4)\ : En cours aio_error(): pour la requête\ 1 (descripteur\ 4)\ : En cours \fBx\fP Signal de fin d'E/S reçu aio_error(): pour la requête\ 1 (descripteur\ 4)\ : E/S réussie Toutes les requêtes d'E/S sont terminées aio_return(): pour la requête\ 0 (descripteur\ 3)\ : 4 pour la requête\ 1 (descripteur\ 4)\ : 2 .EE .in .SS "Source du programme" \& .EX #include #include #include #include #include #include #include #define BUF_SIZE 20 /* Taille des tampons pour les opérations de lecture */ #define errExit(msg) do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0) #define errMsg(msg) do { perror(msg); } while (0) struct ioRequest { /* Structure spécifique à l'application pour suivre les requêtes d'E/S */ int reqNum; int status; struct aiocb *aiocbp; }; static volatile sig_atomic_t gotSIGQUIT = 0; /* Essayer d'annuler toutes les requêtes d'E/S en cours lors de la réception d'un SIGQUIT */ static void /* Gestionnaire pour SIGQUIT */ quitHandler(int sig) { gotSIGQUIT = 1; } #define IO_SIGNAL SIGUSR1 /* Signal pour notifier la fin d'E/S */ static void /* Gestionnaire pour le signal de fin d'E/S */ aioSigHandler(int sig, siginfo_t *si, void *ucontext) { if (si\->si_code == SI_ASYNCIO) { write(STDOUT_FILENO, "Signal de fin d'E/S reçu\en", 31); /* La structure ioRequest correspondante serait disponible en struct ioRequest *ioReq = si\->si_value.sival_ptr; et le descripteur de fichier serait alors disponible via ioReq\->aiocbp\->aio_fildes */ } } int main(int argc, char *argv[]) { struct ioRequest *ioList; struct aiocb *aiocbList; struct sigaction sa; int s, j; int numReqs; /* Nombre total de requêtes d'E/S dans la file */ int openReqs; /* Nombre de requêtes d'E/S encore en cours */ if (argc < 2) { fprintf(stderr, "Utilisation\ : %s ...\en", argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } numReqs = argc \- 1; /* Allocation des tableaux */ ioList = calloc(numReqs, sizeof(struct ioRequest)); if (ioList == NULL) errExit("calloc"); aiocbList = calloc(numReqs, sizeof(struct aiocb)); if (aiocbList == NULL) errExit("calloc"); /* Mise en place des gestionnaires pour SIGQUIT et le signal de fin d'E/S */ sa.sa_flags = SA_RESTART; sigemptyset(&sa.sa_mask); sa.sa_handler = quitHandler; if (sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL) == \-1) errExit("sigaction"); sa.sa_flags = SA_RESTART | SA_SIGINFO; sa.sa_sigaction = aioSigHandler; if (sigaction(IO_SIGNAL, &sa, NULL) == \-1) errExit("sigaction"); /* Ouverture de chaque fichier indiqué sur la ligne de commande, et mise en file d'attente d'une requête de lecture sur le descripteur de fichier correspondant */ for (j = 0; j < numReqs; j++) { ioList[j].reqNum = j; ioList[j].status = EINPROGRESS; ioList[j].aiocbp = &aiocbList[j]; ioList[j].aiocbp\->aio_fildes = open(argv[j + 1], O_RDONLY); if (ioList[j].aiocbp\->aio_fildes == \-1) errExit("open"); printf("%s ouvert sur le descripteur %d\en", argv[j + 1], ioList[j].aiocbp\->aio_fildes); ioList[j].aiocbp\->aio_buf = malloc(BUF_SIZE); if (ioList[j].aiocbp\->aio_buf == NULL) errExit("malloc"); ioList[j].aiocbp\->aio_nbytes = BUF_SIZE; ioList[j].aiocbp\->aio_reqprio = 0; ioList[j].aiocbp\->aio_offset = 0; ioList[j].aiocbp\->aio_sigevent.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; ioList[j].aiocbp\->aio_sigevent.sigev_signo = IO_SIGNAL; ioList[j].aiocbp\->aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr = &ioList[j]; s = aio_read(ioList[j].aiocbp); if (s == \-1) errExit("aio_read"); } openReqs = numReqs; /* Boucle, surveillance de l'état des requêtes d'E/S */ while (openReqs > 0) { sleep(3); /* Délai entre chaque étape de surveillance */ if (gotSIGQUIT) { /* Lors de la réception de SIGQUIT, essayer d'annuler toutes les requêtes d'E/S en cours, et afficher l'état renvoyé par les requêtes d'annulation */ printf("réception de SIGQUIT\ ; annulation des requêtes d'E/S\ : \en"); for (j = 0; j < numReqs; j++) { if (ioList[j].status == EINPROGRESS) { printf(" Requête %d sur le descripteur %d\ :", j, ioList[j].aiocbp\->aio_fildes); s = aio_cancel(ioList[j].aiocbp\->aio_fildes, ioList[j].aiocbp); if (s == AIO_CANCELED) printf("E/S annulée\en"); else if (s == AIO_NOTCANCELED) printf("E/S non annulée\en"); else if (s == AIO_ALLDONE) printf("E/S terminée\en"); else errMsg("aio_cancel"); } } gotSIGQUIT = 0; } /* Vérification de l'état de toutes les requêtes d'E/S encore en cours */ printf("aio_error():\en"); for (j = 0; j < numReqs; j++) { if (ioList[j].status == EINPROGRESS) { printf(" pour la requête %d (descripteur %d)\ : ", j, ioList[j].aiocbp\->aio_fildes); ioList[j].status = aio_error(ioList[j].aiocbp); switch (ioList[j].status) { case 0: printf("E/S réussie\en"); break; case EINPROGRESS: printf("En cours\en"); break; case ECANCELED: printf("Annulée\en"); break; default: errMsg("aio_error"); break; } if (ioList[j].status != EINPROGRESS) openReqs\-\-; } } } printf("Toutes les requêtes d'E/S sont terminées\en"); /* Vérification de l'état de retour de toutes les requêtes d'E/S */ printf("aio_return():\en"); for (j = 0; j < numReqs; j++) { ssize_t s; s = aio_return(ioList[j].aiocbp); printf(" pour la requête %d (descripteur %d)\ : %zd\en", j, ioList[j].aiocbp\->aio_fildes, s); } exit(EXIT_SUCCESS); } .EE .SH "VOIR AUSSI" .ad l .nh \fBio_cancel\fP(2), \fBio_destroy\fP(2), \fBio_getevents\fP(2), \fBio_setup\fP(2), \fBio_submit\fP(2), \fBaio_cancel\fP(3), \fBaio_error\fP(3), \fBaio_init\fP(3), \fBaio_read\fP(3), \fBaio_return\fP(3), \fBaio_write\fP(3), \fBlio_listio\fP(3) .PP "Asynchronous I/O Support in Linux\ 2.5", Bhattacharya, Pratt, Pulavarty, and Morgan, Proceedings of the Linux Symposium, 2003, .UR https://www.kernel.org/doc/ols/2003/ols2003\-pages\-351\-366.pdf .UE .SH COLOPHON Cette page fait partie de la publication\ 5.04 du projet \fIman\-pages\fP Linux. 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