Question

i/o缓冲区、内核缓冲区

Answer 1

1、缓冲区数据交换

        用户进程是运行在用户空间的，不能直接操作内核缓冲区的数据。 用户进程进行系统调用的时候，会由用户态切换到内核态，待内核处理完之后再返回用户态。例如：read把数据从内核缓冲区复制到进程i/o缓冲区，write把数据从进程i/o缓冲区复制到内核缓冲区，内核缓冲区再和磁盘之间的交换。

程序和磁盘交换细节

用户i/o缓冲区的类型：

全缓冲

    此种类型的缓冲只有在缓冲区满的时候才会调用实际的文件 IO 进入内核态操作。除了涉及到终端设备文件的流，其它文件流默认基本都是全缓冲。

行缓冲

    此种类型的缓冲在缓冲区满或者遇到 \n 的时候才会调用实际的文件 IO 进入内核态操作。当流涉及到终端设备的时候就是行缓冲，比如标准输入流和标准输出流。如果对标准输入流或者输出流进行重定向到某个文件的时候，该流就是全缓冲的。

无缓冲

    没有缓冲区。直接调用文件 IO 进入内核态操作。标准错误流默认就是无缓冲的。

2、下边举一个例子加深理解：

每个进程都有一个标准i/o缓冲，缓冲区是使用malloc申请的，所以缓冲区是在堆区

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()  {      

    for (int i = 0; i < 2; i++) {

         fork();         

         printf("*");     

     }           

    return 0; 

 }

i=0时：主进程子进程都会在各自的缓冲区输入一个*， 

i=1时：新创建的两个进程会从父进程复制缓冲区，会继承下来一个*，自己在往缓冲区塞一个*，因此各自都有两个*。同时i=0时创建的两个进程也会往各自的缓冲区塞一个*。这时各个进程的缓冲区都有两个*，所以一共8个*。