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Linux I/Oファイルのシステムコール
（2009/03/03公開）

readv()例

　ここで、プログラムの1例を考えてみましょう。readv()システムコールを使い、前節で生成したテキストファイルからベクター型I/Oで読み出しを行うプログラムです。この例も自給的で、シンプルであると同時に完結しています。

  #include <stdio.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <sys/uio.h>
  int main ()
  {
          char foo[48], bar[51], baz[49];
          struct iovec iov[3];
          ssize_t nr;
          int fd, i;
          fd = open ("buccaneer.txt", O_RDONLY);
          if (fd == -1) {
                  perror ("open");
                  return 1;
          }
          /* set up our iovec structures */
          iov[0].iov_base = foo;
          iov[0].iov_len = sizeof (foo);
          iov[1].iov_base = bar;
          iov[1].iov_len = sizeof (bar);
          iov[2].iov_base = baz;
          iov[2].iov_len = sizeof (baz);
          /* read into the structures with a single call */
          nr = readv (fd, iov, 3);
          if (nr == -1) {
                  perror ("readv");
                  return 1;
          }
          for (i = 0; i < 3; i++)
                  printf ("%d: %s", i, (char *) iov[i].iov_base);
          if (close (fd)) {
                  perror ("close");
                  return 1;
          }
          return 0;
  }

　前のプログラムを実行した後にこのプログラムを実行すると、以下が出力されます。

  $ ./readv
  0: The term buccaneer comes from the word boucan.
  1: A boucan is a wooden frame used for cooking meat.
  2: Buccaneer is the West Indies name for a pirate.

実装

　readv()およびwritev()の素朴な実装は、シンプルなループとして、ユーザースペースで行えます。大体、以下のようになります。

  #include <unistd.h>
  #include <sys/uio.h>
  ssize_t naive_writev (int fd, const struct iovec *iov, int count)
  {
          ssize_t ret = 0;
          int i;
          for (i = 0; i < count; i++) {
                  ssize_t nr;
                  nr = write (fd, iov[i].iov_base, iov[i].iov_len);
                  if (nr == -1) {
                          ret = -1;
                          break;
                  }
                  ret += nr;
          }
          return ret;
  }

　ありがたいことに、これはLinux実装ではありません。Linuxはreadv()およびwritev()をシステムコールとして実装し、内的にスキャタ／ギャザーI/Oを実行します。事実、Linuxカーネル内のすべてのI/Oはベクター型I/Oです。read()およびwrite()は、単一のセグメントから成るベクターのベクター型I/Oとして実行されます。
　次回に続きます。