前言
这几天换季了，身边的很多人包括自己都感冒了，大家要注意保暖防寒，适当运动，规律作息。这期的blog本来想分两期做的，结果这几天一直重感冒，拖到了现在，索性就来个二合一。
完整代码在文末
测试磁盘读写速度
对于这个实验，结合实验给出的样例，不难分析出需要的几个小知识点：malloc创建缓冲区，open、write、read这三个文件操作函数的使用以及gettimeofday（）函数以及时间结构体的使用。
获取时间
时间结构体
struct timeval {time_ttv_sec;/* 秒*/suseconds_t tv_usec; /* 微秒*/};
以及 获取当前时间函数的声明
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
二者的头文件
#include <sys/time.h>
相关使用可以参考如下例子
struct timeval startTime, endTime;gettimeofday(&startTime, NULL);//语句块;gettimeofday(&endTime, NULL);double timeElapse=(double)( endTime. tv_sec - startTime.tv_sec)*1000.0 + (double) ( endTime. tv_usec- startTime.tv_usec)/1000.0;
最终得到的timeElapse即为执行语句块所需的时间。当然，很容易可以知道，单位是毫秒。
创建缓冲区
头文件
#include<stdlib.h>
malloc创建缓冲区
char* buffer = (char*)malloc(sizeof(char) * 100 * MB);
这里强调一点，不能使用char buffer[] 来代替char* buffer，在linux下是不能通过gcc编译的，至于原因，个人觉得是前者属于将buffer视为一个数组，而后者才是一个字符串，或者是因为malloc创建的缓冲区以char*，不允许类型转换成char[]
文件操作函数
open
#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int open(const char *path, int oflag);int open(const char *path, int oflag, mode_t mode);
相关介绍如上，可以发现open函数的第三个参数可以有也可以没有，第三个参数表示文件的权限，mode用于指定文件创建时的访问权限。当传入mode参数后，文件的访问权限为mode&(~umask)。然后我们再看下linux下的输出
这就是不传mode和传mode的区别，不传的话open默认为550（ 当不传入第三个参数时，即使用只含有两个参数的open，新创建的文件访问权限由底层算法指定。），我们指定了后输出一个644的权限，和mode一样，欸，前面不是还说会和umask取反做按位与嘛，怎么还是不变？因为我们的umask被我们设置为了001，所以最终输出的文件的权限也是0644。
write和read
#include <unistd.h>size_t read(int fd, void *buf, size_t count);size_t write(int fd, const void *buf, size_t count);int close(int fd);
fd为文件描述符的int变量，由open函数返回得到，当fd < 0，时表示open失败。
代码思路
创建缓冲区读写文件前后分别获取当前时间用缓冲区比上获得的时间段即可进程并发
两个比较重要的先导知识，fork() 和 wait() 函数
fork（）函数：
创建子进程，同时会返回一个值，根据返回的值，我们可以判断创建子进程是否成功，以及当时处于父进程还是子进程。
wait（）函数
我们一般使用wait（NULL），其作用是使当前最近的一个子进程结束，然后执行父进程，一般用于父进程中。
关于这两个函数以及并发的思路，我都是参照下列这位大大的blog，有需要的可以看看
链接
关于进程以及并发，首先要明确的1点是在该实验中，两个进程一个是compute进程，一个是IO进程，这两个进程一个主要占用的是CPU，另一个是IO这样的临界资源。对于一般的OS，我们默认cpu只有一个，因此CPU每次只能执行一个进程，而并发的好处在于其可以CPU执行一个进程，另外的资源（比如IO）执行另一个进程。
使用fork创建的父子进程会并发执行所有进程，当然由于cpu只有一个，且其中一个进程占cpu的时间会较长，所以相对来说，需要wait（）去等待执行完子进程。
以下是源码
（测试读写速度）
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<sys/time.h>#define MB 1048576int main(int argc, char* argv[]){char filename[] = "myfile05";// 100MBchar* buffer = (char*)malloc(sizeof(char) * 100 * MB);buffer[MB] = '\0';size_t bufSize = 100 * MB * 5;struct timeval startWriteTime, endWriteTime;gettimeofday(&startWriteTime, NULL);int fd;fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT, 0777);if (fd < 0){perror("Unable to creat file");return -1;}size_t sizeWrited = write(fd, (void*)buffer, bufSize);printf("Write:%ldbytes to %s\n", sizeWrited, filename);gettimeofday(&endWriteTime, NULL);close(fd);double wirteTimeElapse = (double)(endWriteTime.tv_sec - startWriteTime.tv_sec) * 1000.0 + (double)(endWriteTime.tv_usec - startWriteTime.tv_usec) / 1000.0;double Vol_Write = sizeWrited * 1.0f * 1000/ wirteTimeElapse / MB;printf(" %lfMB/s\n", Vol_Write);fd = open(filename, O_RDWR);if (fd < 0){perror("Unable to open file");return -1;}struct timeval readStime, readEtime;gettimeofday(&readStime, NULL);size_t sizeRead = read(fd, (void*)buffer, bufSize);gettimeofday(&readEtime, NULL);printf("Read:%ld bytes from %s, read content:%s\n", sizeWrited, filename, buffer);double ReadTime = (double)(readEtime.tv_sec - readStime.tv_sec) * 1000.0 + (double)(readEtime.tv_usec - readStime.tv_usec) / 1000.0;double Vol_read = sizeRead * 1.0f * 1000/ ReadTime / MB;printf("%lfMB/s\n", Vol_read);return 0;}
（并发）
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <sys/time.h>#include <unistd.h>#include "ComputeTask.h"#include "IOTask.h"typedef enum OP{COMPUTE_TASK=1,IO_TASK}OP_t;typedef struct task{struct task *next;OP_t taskType;}task_t;int main(int argc, char *argv[]){double computeTaskTimeElapse=0.0;double IOTaskTimeElapse=0.0;double totalTimeElapse=0.0;struct timeval computeTaskStartTime, computeTaskEndTime,IOTaskStartTime, IOTaskEndTime;pid_t fpid;task_t computeTask, ioTask;task_t* curTask = &ioTask;computeTask.taskType = COMPUTE_TASK;ioTask.next=&computeTask;ioTask.taskType=IO_TASK;computeTask.next=NULL;int parentProcess = 1;int childProcessNum = 0;while(NULL!=curTask){if(curTask->taskType==IO_TASK)gettimeofday(&IOTaskStartTime,NULL);elsegettimeofday(&computeTaskStartTime,NULL);fpid=fork();if(0==fpid){parentProcess=0;break;}else if(-1==fpid){printf("Generate child Process error!\n");exit(0);}wait(NULL);if(COMPUTE_TASK==curTask->taskType)gettimeofday(&computeTaskEndTime,NULL);elsegettimeofday(&IOTaskEndTime,NULL);printf("Generate child process with pid:%d\n",fpid);++childProcessNum;curTask=curTask->next;}if(parentProcess==0){if(curTask->taskType==IO_TASK){executeIOTask();printf("This is a IO task, pid:%d parent pid:%d\n",getpid(),getppid());//Print process ID and parent process ID}if(curTask->taskType==COMPUTE_TASK){executeComputeTask();printf("This is a compute task, pid:%d parent pid:%d\n",getpid(),getppid());//Print process ID and parent process ID}}else{//Parent Process, we calculate the time for executing computing task and the time fo executing IO taskcomputeTaskTimeElapse = (double)(computeTaskEndTime.tv_sec - computeTaskStartTime.tv_sec)*1000.0+(double)(computeTaskEndTime.tv_usec - computeTaskStartTime.tv_usec)/1000.0;IOTaskTimeElapse = (double)(IOTaskEndTime.tv_sec - IOTaskStartTime.tv_sec)*1000.0+(double)(IOTaskEndTime.tv_usec - IOTaskStartTime.tv_usec)/1000.0;totalTimeElapse = (double)(computeTaskEndTime.tv_sec-IOTaskStartTime.tv_sec)*1000.0+(double)(computeTaskEndTime.tv_usec-IOTaskStartTime.tv_usec)/1000.0;printf("Compute Task Time Consume:%fms, IO Task Time Consume: %fms, Total Time Consume:%fms \n", computeTaskTimeElapse,IOTaskTimeElapse,totalTimeElapse);}}
