chapter6
- 6.1 概述
- I/O复用典型使用在下列网络应用场合。
- （1）：当客户处理多个描述符时，必须使用IO复用
- （2）：一个客户同时处理多个套接字是可能的，不过不叫少见。
- （3）：如果一个TCP服务器既要处理监听套接字，又要处理已连接套接字。
- （4）：如果一个服务器既要处理TCP，又要处理UDP
- （5）：如果一个服务器要处理多个服务或多个协议
- IO复用并非只限于网络，许多重要的应用程序也需要使用这项技术。
- 6.2 I/O模型
- 在Unix下可用的5种I/O模型的基本区别：
- （1）阻塞式I/O
- （2）非阻塞式I/O
- （3）I/O复用（select和poll）
- （4）信号驱动式I/O(SIGIO)
- （5）异步I/O(POSIX的aio_系列函数)
- 6.2.1 阻塞式I/O
- 6.2.2 非阻塞式I/O模型
- 6.2.3 I/O复用模型
- 有个I/O复用,我们就可以调用select或poll,阻塞在这两个系统调用中的某一个之上，而不是阻塞在真正的I/O系统调用上。
- 6.2.4 信号驱动式I/O模型
- 我们也可以用信号，让内核在描述符就绪时发送SIGIO信号通知我们。我们称这种模型为信号驱动式I/O
- 6.2.5 异步I/O模型
-
6.3 select函数
- 该函数允许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发生，并且在有一个或多个事件发生或经历一段指定的时间后才唤醒它。
- 我们调用select告知内核对那些描述符（就读写或异常)感兴趣以及等待多长时间。
- #include <sys/select.h>
- #include <sys/time.h>
- int select(int maxfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, cosnt struct timeval *timeout);
- maxfdp1：最大的描述符ID+1
- struct timeval
- {
- long tv_sec; //秒
- long tv_usec;//微妙
- };
- void FD_ZERO(fd_set *fdset);
- void FD_SET(int fd, fd_set *fdset);
- void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);
- int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);
- 6.3.1描述符就绪条件
- （1）:满足下列4个条件中的任何一个时，一个套接字准备好读
- a):
- ......
- （1）:满足下列4个条件中的任何一个时，一个套接字准备好读
- 6.3.2 select的最大描述符
- 6.4 str_cli函数
- 6.5 批量输入
-
6.6 shutdown函数
- 终止网络连接的方法不是调用close函数。不过close有两个限制，却可以使用shutdown来避免
- （1）：close把描述符的引用计数减1，但在该计数为0时才关闭套接字
- （2）：close终止读和写两个方向的数据传送。
- #include <sys/socket.h>
- int shutdown(int sockfd, int howto);
- OK : 0 FAILED:-1
-
6.8 TCP Service
/* include fig01 */
#include "unp.h" int
main(int argc, char **argv)
{
int i, maxi, maxfd, listenfd, connfd, sockfd;
int nready, client[FD_SETSIZE];
ssize_t n;
fd_set rset, allset;
char buf[MAXLINE];
socklen_t clilen;
struct sockaddr_in cliaddr, servaddr; listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, ); bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); Bind(listenfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr)); Listen(listenfd, LISTENQ); maxfd = listenfd; /* initialize */
maxi = -; /* index into client[] array */
for (i = ; i < FD_SETSIZE; i++)
client[i] = -; /* -1 indicates available entry */
FD_ZERO(&allset);
FD_SET(listenfd, &allset);
/* end fig01 */ /* include fig02 */
for ( ; ; ) {
rset = allset; /* structure assignment */
nready = Select(maxfd+, &rset, NULL, NULL, NULL); if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) { /* new client connection */
clilen = sizeof(cliaddr);
connfd = Accept(listenfd, (SA *) &cliaddr, &clilen);
#ifdef NOTDEF
printf("new client: %s, port %d\n",
Inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, , NULL),
ntohs(cliaddr.sin_port));
#endif for (i = ; i < FD_SETSIZE; i++)
if (client[i] < ) {
client[i] = connfd; /* save descriptor */
break;
}
if (i == FD_SETSIZE)
err_quit("too many clients"); FD_SET(connfd, &allset); /* add new descriptor to set */
if (connfd > maxfd)
maxfd = connfd; /* for select */
if (i > maxi)
maxi = i; /* max index in client[] array */ if (--nready <= )
continue; /* no more readable descriptors */
} for (i = ; i <= maxi; i++) { /* check all clients for data */
if ( (sockfd = client[i]) < )
continue;
if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) {
if ( (n = Read(sockfd, buf, MAXLINE)) == ) {
/*4connection closed by client */
Close(sockfd);
FD_CLR(sockfd, &allset);
client[i] = -;
} else
Writen(sockfd, buf, n); if (--nready <= )
break; /* no more readable descriptors */
}
}
}
}
/* end fig02 */
-
6.9 pselect函数
- #include <sys/select.h>
- #include <signal.h>
- #include <time.h>
- int pselect(int masfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,const struct timespec *timeout,const sigset_t *sigmask);
- pselect相对于通常的select有两个变化
- pselect使用timespec结构，而不使用timeval结构。
- struct timespec{
- time_t tv_sec;
- long tv_nsec; // 纳秒书
- };
- struct timespec{
- pselect函数增加了第六个参数：一个指向信号掩码的指针。
- ......
- pselect使用timespec结构，而不使用timeval结构。
-
6.10 poll函数
- #include <poll.h>
- int poll(struct pollfd *fdarray,unsigned long nfds, int timeout);
- 如果有就绪描述符则返回去数目，若超时则为0，若出错则为-1
- struct pollfd{
- int fd;
- short events;
- short revents;
- };