阻塞式i/o:所有套接字預設
非阻塞i/o
i/o復用(select,poll,epoll)
訊號驅動式(sigio):核心在描述符就緒時傳送sigio通知程序
非同步i/o(posix的aio_系列函式):不會阻塞。核心完成後整個操作,通知程序。
同步i/o:真正的io操作程序會阻塞,直到i/o程式結束
非同步i/o:不導致請求程序阻塞
對於乙個套接字的輸入操作分兩步:
第一步從網路端的資料複製到核心接收緩衝區
第二步從核心緩衝區複製到使用者緩衝區
引數:nfds:所監聽的所以檔案描述符中,最大的檔案描述符+1
參2/3/4:所監聽的檔案描述符可讀事件
所監聽的檔案描述符可寫事件
所監聽的檔案描述符異常事件
timeout: 定時阻塞監控時間,3種情況
1.null,永遠等下去
2.設定timeval,等待固定時間
3.設定timeval裡時間均為0,檢查描述字後立即返回,輪詢
struct timeval ;
返回值:所監聽的所以監聽集合中(三種)就緒的總數,若超時則為0,出錯則為-1。事件滿足的個數。
void fd_clr(int fd, fd_set *set);//將fd從set清除出去
int fd_isset(int fd, fd_set *set);//判斷fd是否在滿足集合(set)裡面,滿足返回1
void fd_set(int fd, fd_set *set);//把fd加入set集合中
void fd_zero(fd_set *set);//將set清空 置為0
fd_set是乙個集合可以指定三種事件的集合:可讀(建立連線也算。lfd),可寫,異常.
注:裡面是 0和1的集合 如果fd加入這個集合fd對應的位為1,select返回後,如果滿足就緒則繼續為1,否者為0。這三個引數是值-結果引數,也叫傳入傳出引數。
對於accept:之前需要伺服器阻塞,現在用核心中select去監聽,如果有lfd滿足條件。核心會通知伺服器,伺服器此時呼叫accept且不阻塞立即返回。
步驟:1,fd_set readfds
2,fd_zero
3,fd_set
4,select
如果是連線事件,把accept返回值也加入集合中。
5,判斷是否就緒
可以做乙個優化,不必遍歷所有的檔案描述符。可以自己建立資料結構,只遍歷被監聽的檔案描述符。
select不足:
(1)每次呼叫select,都需要把fd集合從使用者態拷貝到核心態,這個開銷在fd很多時會很大。
(2)同時每次呼叫select都需要在核心遍歷傳遞進來的所有fd,這個開銷在fd很多時也很大。但是可以用陣列儲存監聽的描述符,使遍歷的範圍變小
(3)select支援的檔案描述符數量太小了,預設是1024
#include #include #include #include #include #include #include "wrap.h"
#define serv_port 6666
int main(int argc, char *argv)
if (i == fd_setsize)
fd_set(connfd, &allset); /* 加入監聽集合 */
if (connfd > maxfd)
maxfd = connfd; /* 得出最大的描述符*/
if (i > maxi)
maxi = i; /* maxi指向最近新增的檔案描述符位置*/
if (--nready == 0)
continue;
} for (i = 0; i <= maxi; i++) else if (n > 0)
if (--nready == 0)
break; /* 處理事件減一 如果不為0 繼續輪詢*/}}
}close(listenfd);
return 0;
}
#include
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
nfds:監控陣列中有多少檔案描述符需要被監控
timeout:timeout 毫秒級等待
-1:阻塞等,#define inftim -1 linux中沒有定義此巨集
0:立即返回,不阻塞程序
>0:等待指定毫秒數,如當前系統時間精度不夠毫秒,向上取值
struct pollfd
if (i == open_max)
perr_exit("too many clients");
client[i].events = pollin; /* 指定該檔案描述符是什麼事件*/
if (i > maxi)
maxi = i; /* 使maxi一直是有效元素的下標*/
if (--nready <= 0)
continue; /* 進行輪詢 */
}for (i = 1; i <= maxi; i++) else
perr_exit("read error");
} else if (n == 0) else
if (--nready <= 0)
break;}}
}return 0;
}1,檔案描述符的數量大於1024,且可以修改
2,監聽和返回的集合分離,不再是傳入傳出引數
3,有監聽陣列,可以縮小收縮範圍。(select的自定義的陣列就是仿照這個)
#include
建立乙個epoll控制代碼,引數size用來告訴核心監聽的檔案描述符的個數,跟記憶體大小有關
size:紅黑樹上節點個數的建議值(監聽的個數)
返回值:epld,紅黑樹節點的檔案描述符。也叫乙個控制代碼
#include
控制某個epoll監控的檔案描述符上的事件:註冊、修改、刪除。
epfd: 為epoll_creat的控制代碼
op: 表示動作,用3個巨集來表示:
epoll_ctl_add (註冊新的fd到epfd),
epoll_ctl_mod (修改已經註冊的fd的監聽事件),
epoll_ctl_del (從epfd刪除乙個fd);
event: 告訴核心需要監聽的事件
typedef union epoll_data epoll_data_t;
struct epoll_event else else if (n < 0) else }}
}close(listenfd);
close(efd);
return 0;
}檔案描述符數量
讀取滿足條件的fd
是否重複拷貝fd進核心
傳入fd與傳出fd是否分離
select
最大1024
使用者自己建立陣列,陣列中儲存所有監聽的fd,遍歷陣列判斷哪個fd滿足,
(用fd_isset判斷是何種事件),一般不把lfd加入進去
每次呼叫select都會重複把fd複製到核心
select中間三個引數都是傳入傳出引數,沒有分離
poll
可突破1024
核心提供了上述陣列,(然後用revents判斷是何種事件),但是lfd在也在裡面
每次呼叫poll都會重複把fd複製到核心
結構體中的傳入事件和傳出事件實現分離
epoll
可突破1024
核心提供乙個陣列,元素就是全部滿足的fd,不需要判斷是否滿足,只需判斷是何種事件
只會複製到核心一次
傳入是乙個結構體,傳出是乙個滿足陣列元素,所以實現分離
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IO模型 io多路復用(三)
兩者相互比較 1 如果只有乙個使用者連線server端,多路復用io還不如阻塞io效率高 2 相比阻塞io,多路復用io中間多了個反饋機制 3 多路復用io的 可以同時監控socket 多個socket物件coon1 coon2.recv 4 多路復用io可以識別有人連線某個coon3,然後告知有c...