Linux 缃戠粶妯″瀷

Posted 2021-05-23 椋為奔鐨勬ⅵ鍛?/a> Li

闃呰鏈枃澶х害闇€瑕?8 鍒嗛挓

澶у濂斤紝鎴戞槸椋為奔锛屽張鍒颁簡鍛ㄦ湯姘存枃鏃堕棿浜嗮煒冿紝浠婂ぉ鍒嗕韩涓?Linux 涓父瑙佺殑缃戠粶妯″瀷銆?/p>

璋堝埌缃戠粶鑷劧绂讳笉寮€ socket锛屽厛鏉ョ湅鐪?Linux 涓殑 socket 缂栫▼妯″瀷銆?/p>

socket 缂栫▼

鍦?Linux 绯荤粺涓紝鎯宠瀹炵幇涓嶅悓涓绘満闂寸殑杩涚▼閫氫俊锛屽氨闇€瑕佷娇鐢ㄥ埌 socket 浜嗐€俿ocket 鐩稿綋浜庝竴鏍圭綉绾跨敤浜庤繛鎺ユ湇鍔＄鍜屽鎴风銆傚垱寤?socket 鍙互閫氳繃鍙傛暟鏉ユ寚瀹氱綉缁滃眰浣跨敤 ipv4 杩樻槸 ipv6锛屼紶杈撳眰浣跨敤  TCP 杩樻槸 UDP銆?/p>

鍏堟潵鐪嬬湅鏈嶅姟绔殑 socket 缂栫▼

1. 鏈嶅姟绔皟鐢?socket 鍒涘缓缃戠粶鍗忚涓?IPv4锛屼紶杈撳崗璁负 TCP 鐨?socket锛?/p>

2. 璋冪敤 bind 缁戝畾 IP 鍜?绔彛锛?/p>

3. 璋冪敤 listen 鐩戝惉绔彛锛?/p>

4. 璋冪敤 accpet 鏉ュ鐞嗗鎴风鐨勮繛鎺ワ紱

5. 閫氳繃 read 鍜?write 杩涜鏁版嵁鐨勮鍐欙紱

瀹㈡埛绔殑 socket 缂栫▼

1.瀹㈡埛绔皟鐢?socket 鍒涘缓缃戠粶鍗忚涓?IPv4锛屼紶杈撳崗璁负 TCP 鐨?socket锛?/p>

2.璋冪敤 connect 鍙戣捣杩炴帴璇锋眰锛?/p>

3.閫氳繃 read 鍜?write 杩涜鏁版嵁鐨勮鍐欙紱

鏁翠釜杩囩▼濡備笅鍥炬墍绀猴細

鍙﹀锛屽湪 TCP 杩炴帴鐨勮繃绋嬩腑锛屽唴鏍镐负姣忎釜 socket 閮界淮鎶や簡涓や釜闃熷垪锛氫竴涓槸澶勪簬杩炴帴杩囩▼涓殑銆屽崐杩炴帴闃熷垪銆嶏紝涓€涓槸瀹屾垚浜嗕笁娆℃彙鎵嬬殑銆屽叏杩炴帴闃熷垪銆嶃€傚綋鍏ㄨ繛鎺ラ槦鍒椾笉涓虹┖鏃讹紝鏈嶅姟绔殑 accept 鍑芥暟灏变細鍙栧嚭鏈€杩戠殑涓€涓?socket 锛岀敱瀹冩潵璐熻矗鍚庣画涓庡鎴风鐨勬暟鎹紶杈撱€?/p>

鎵╁睍鐭ヨ瘑锛歴ocket 鍦ㄥ唴鏍镐腑鐨勬暟鎹粨鏋?

棣栧厛锛屾瘡涓繘绋嬮兘鏈変竴涓暟鎹粨鏋?task_struct锛岃缁撴瀯浣撲腑鏈変竴涓寚鍚戙€屾枃浠舵弿杩扮鏁扮粍銆嶇殑鎴愬憳鎸囬拡锛岃鏁扮粍涓垪鍑鸿繖涓繘绋嬫墦寮€鐨勬墍鏈夋枃浠剁殑鏂囦欢鎻忚堪绗︼紝鏂囦欢鎻忚堪绗︽槸鏁扮粍鐨勪笅鏍囷紝鍐呭鏄竴涓寚閽堬紝鎸囧悜鎵撳紑鏂囦欢鐨勫垪琛ㄣ€?/span>

socket 涔熸槸涓€绉嶆枃浠讹紝socket 鏂囦欢鐨?inode 鎸囧悜浜嗗唴鏍镐腑鐨?Socket 缁撴瀯锛岃繖涓粨鏋勯噷鏈変袱涓槦鍒楋紝鍒嗗埆鏄帴鏀堕槦鍒楀拰鍙戦€侀槦鍒楋紝闃熷垪閲屽寘鍚簡涓€涓釜鐨?sk_buff 锛岀敤閾捐〃涓茶仈璧锋潵銆?span class="mq-7">

澶氳繘绋嬫ā鍨?/span>

濡傛灉鎯宠鏈嶅姟绔敮鎸佸涓鎴风锛屼紶缁熺殑鏂瑰紡灏辨槸浣跨敤澶氳繘绋嬫ā鍨嬶紝涔熷氨鏄负姣忎釜瀹㈡埛绔兘鍒嗛厤涓€涓繘绋嬫潵澶勭悊璇锋眰銆?/p>

涓昏繘绋嬬敤鏉ヨ礋璐ｇ洃鍚鎴风璇锋眰锛屽拰瀹㈡埛绔缓绔嬭繛鎺ュ悗锛屼細杩斿洖涓€涓€屽凡杩炴帴 socket銆嶏紝姝ゆ椂涓昏繘绋嬮€氳繃 fork 鍑轰竴涓瓙杩涚▼鎶婂垰鍒氬垱寤哄ソ鐨?socket 浜ょ粰瀛愯繘绋嬪鐞嗐€傛暣涓繃绋嬪涓嬪浘鎵€绀猴細

鍙互鐪嬪嚭锛屼富杩涚▼鍙礋璐ｅ鐞嗚繛鎺ョ浉鍏崇殑宸ヤ綔锛岃€屽叿浣撶殑涓氬姟鍒欐槸浜ょ敱瀛愯繘绋嬭繘琛屽鐞嗙殑銆?/p>

apache 浣跨敤鐨勫氨鏄繖绉嶅杩涚▼妯″紡锛岃繖绉嶆ā寮忓湪瀹㈡埛绔笉澶氱殑鎯呭喌涓嬮棶棰樹笉澶э紝涓€鏃﹀鎴风澶氳捣鏉ワ紝棰戠箒鐨?fork 杩涚▼甯︽潵鐨勮祫婧愬紑閿€灏变細闈炲父楂樸€?/p>

鏃㈢劧濡傛锛岃绠楁満绉戝瀹朵滑灏辨兂鍒扮敤绾跨▼鏇夸唬杩涚▼锛屽洜涓哄悓涓繘绋嬩腑鐨勫涓嚎绋嬫槸鍏变韩閮ㄥ垎璧勬簮鐨勶紝濡傛枃浠舵弿杩扮鍒楄〃锛岃繘绋嬬┖闂达紝浠ｇ爜锛屽叏灞€鏁版嵁锛屽爢锛屽叡浜簱绛夛紝杩欎篃灏卞紩鍑轰簡澶氱嚎绋嬫ā鍨嬨€?/p>

澶氱嚎绋嬫ā鍨?/span>

涓庡杩涚▼妯″瀷涓嶅悓鐨勬槸锛屽綋瀹㈡埛绔笌鏈嶅姟绔缓绔嬪ソ浜嗚繛鎺ュ悗锛屼富杩涚▼閫氳繃 pthread_create 鍒涘缓涓嶅悓鐨勭嚎绋嬪畬鎴愬銆屽凡杩炴帴 socket銆嶇殑澶勭悊锛屽悓鏃?span class="mq-27">涓轰簡閬垮厤绾跨▼棰戠箒鐨勫垱寤哄拰娑堣€楋紝杩樹細寮曞叆绾跨▼姹犺繘琛屽鐞?/strong>锛屽綋鏈夋柊杩炴帴鏃讹紝灏嗚繛鎺ユ斁鍒伴槦鍒椾腑锛岀敱绾跨▼姹犱腑鐨勭嚎绋嬭礋璐ｄ粠闃熷垪涓彇鍑?socket 杩炴帴杩涜澶勭悊銆傛暣涓繃绋嬪涓嬪浘鎵€绀猴細

涓婇潰鐨勫绾跨▼妯″紡浠旂粏鎬濊€冧笅锛屽叾瀹炲湪楂樺苟鍙戝満鏅笅涔熸槸椤朵笉浣忕殑锛屽亣璁炬湁 1 涓囦釜骞跺彂璇锋眰锛屾瘡涓姹傞兘瑕佸垎閰嶄竴涓嚎绋嬫潵澶勭悊杩炴帴锛岃繖鏄剧劧姣旇緝鍥伴毦鐨勩€傚嵆浣块噰鐢ㄧ嚎绋嬫睜锛屼篃浼氶€犳垚璇锋眰澶勭悊涓嶈繃鏉ュ鑷寸瓑寰呯殑鎯呭喌銆?/p>

I/O 澶氳矾澶嶇敤

閫氳繃涓婇潰鐨勫垎鏋愶紝涓烘瘡涓姹傞兘鍒嗛厤涓€涓繘绋嬫垨绾跨▼鏉ョ淮鎶ゅ湪楂樺苟鍙戝満鏅笅鏄笉澶悎鐞嗙殑锛屼簬鏄箮灏辫癁鐢熶簡 I/O 澶氳矾澶嶇敤鏈哄埗銆?/p>

I/O 澶氳矾澶嶇敤灏辨槸鍙娇鐢ㄤ竴涓繘绋嬫潵缁存姢澶氫釜 socket銆?/p>

鍊熷姪鍗曟牳 CPU 澶勭悊澶氫釜杩涚▼鐨勫仛娉曪紝鍗曚釜杩涚▼濡傛灉鎺у埗澶勭悊 socket 鐨勬椂闂达紝鍋囪涓€涓繘绋嬪彧澶勭悊 1ms锛岄偅涔堝湪1s 鍐呭氨鍙互澶勭悊 1 k 涓姹傦紝杩欏氨鏄璺鐢紝涔熻绉颁负鏃跺垎澶氳矾澶嶇敤銆?/p>

鎿嶄綔绯荤粺鎻愪緵浜?sell/poll/epoll 涓変釜绯荤粺璋冪敤缁欏簲鐢ㄧ▼搴忋€傜畝鍗曠偣璇达紝鍦ㄨ幏鍙栦簨浠舵椂锛屽厛鎶婃墍鏈夌殑杩炴帴锛堟枃浠舵弿杩扮锛変紶缁欏唴鏍革紝鍐嶇敱鍐呮牳杩斿洖閭ｄ簺鍙鍐欑殑杩炴帴锛屾渶鍚庡湪鐢ㄦ埛鎬佷腑澶勭悊鐩稿簲鐨勮繛鎺ャ€?/p>

涓嬮潰鏉ュ叿浣撶湅鐪嬫瘡涓郴缁熻皟鐢ㄧ殑鍏蜂綋瀹炵幇鏂瑰紡锛?/p>

select

select 瀹炵幇澶氳矾澶嶇敤鐨勬柟寮忥紝绠€鍗曠矖鏆淬€傚厛鏄皢銆屽凡杩炴帴socket銆嶅叏閮芥斁鍒颁竴涓枃浠舵弿杩扮闆嗗悎涓紝鐒跺悗灏嗘枃浠舵弿杩扮闆嗗悎鎷疯礉鑷冲唴鏍镐腑锛岃鍐呮牳鍘诲垽鏂摢浜?socket 鍙互璇诲啓銆?span class="mq-46">鍐呮牳鏍囪 socket 鍙鍐欑殑鏂瑰紡寰堢畝鍗曪紝鐩存帴閬嶅巻闆嗗悎锛屾壘鍒伴偅浜涘彲璇诲啓鐨?socket 鏍囪涓嬶紝鐒跺悗鍐嶆妸鏁翠釜闆嗗悎鎷疯礉鍥炵敤鎴风┖闂达紝鏈€鍚庡簲鐢ㄧ▼搴忓啀閬嶅巻闆嗗悎鎵惧埌閭ｄ簺鍙鍐欑殑 socket銆?/p>

鍙互鐪嬪埌锛屾暣涓繃绋嬩細鏈?2 娆℃暟鎹嫹璐濓紝鍜?2 娆￠亶鍘嗘搷浣滐紝姣旇緝娑堣€楁€ц兘鍜岀┖闂淬€?/p>

鏁翠釜杩囩▼濡備笅鍥炬墍绀猴細

poll

poll 鐨勫鐞嗘柟寮忓拰 select 鍩烘湰鐩稿悓锛?span class="mq-58">閮介渶瑕侀亶鍘嗘枃浠舵弿杩扮闆嗗悎鎵惧埌鍙鍐欑殑 socket锛屾椂闂村鏉傚害涓?O(n)锛屼篃閮介渶瑕佸湪鐢ㄦ埛鎬佸拰鍐呮牳鎬佷簰鐩告嫹璐濇暟鎹?/strong>銆?/strong>涓嶄竴鏍风殑鍦版柟鍦ㄤ簬 select 瀛樻斁鏂囦欢鎻忚堪闆嗗悎浣跨敤鐨勬槸鍥哄畾闀垮害鐨?BitsMap锛屾墍鏀寔鐨勯泦鍚堜釜鏁版槸鏈夐檺鐨勶紝鑰?poll 浣跨敤鍔ㄦ€佹暟缁勶紝閫氳繃閾捐〃鐨勫舰寮忕粍缁囷紝绐佺牬浜?select 鐨勬枃浠舵弿杩扮涓暟鐨勯檺鍒讹紝涓嶈繃杩樻槸浼氬彈鍒版搷浣滅郴缁熺殑闄愬埗銆?/p>

epoll

epoll 閫氳繃閲囩敤鏇撮珮鏁堢殑鏁版嵁缁撴瀯鍜屼簨浠堕┍鍔ㄦ満鍒舵潵瑙ｅ喅浜?select/poll 鐨勯棶棰樸€?/p>

鍦ㄦ暟鎹粨鏋勬柟闈紝epoll 浣跨敤浜嗙孩榛戞爲鏉ヨ窡韪繘绋嬩腑鎵€璺熻釜鐨勬枃浠舵弿杩扮锛屾妸闇€瑕佺洃鎺х殑 socket 閫氳繃 epoll_ctl() 鍔犲叆鍒板唴鏍哥殑绾㈤粦鏍戜腑锛岄€氳繃鎿嶄綔杩欓绾㈤粦鏍戝氨鍙互閬垮厤姣忔閮戒紶鍏ユ暣涓?socket 闆嗗悎锛屽噺灏戜簡鍐呮牳鍜岀敤鎴风┖闂寸殑鏁版嵁鎷疯礉涓庡唴瀛樺垎閰嶃€?/p>

骞朵笖 epoll 浣跨敤浜嬩欢椹卞姩鏈哄埗锛屽湪鍐呮牳涓淮鎶や簡涓€涓摼琛ㄦ潵璁板綍灏辩华浜嬩欢锛屽綋鏌愪釜 socket 鏈変簨浠跺彂鐢熸椂锛岄€氳繃鍥炶皟鍑芥暟灏嗗叾鍔犲叆鍒板氨缁簨浠跺垪琛ㄤ腑锛屽綋璋冪敤 epoll_wait 鏃跺彧杩斿洖鏈変簨浠跺彂鐢熺殑 socket锛屽ぇ澶ф彁楂樹簡妫€娴嬬殑鏁堢巼銆?/p>

鏁翠釜璋冪敤杩囩▼濡備笅鍥炬墍绀猴細

epoll 瀹炵幇鐨勭洃鍚柟寮忎娇寰楀嵆浣跨洃鍚殑 socket 鏁伴噺寰堝鐨勬儏鍐典笅锛屼篃鑳戒繚鎸佷竴涓珮鏁堢殑杩愪綔妯″紡銆傚洜姝?epoll 琚О涓鸿В鍐?C10K 闂鐨勫埄鍣ㄣ€?/p>

epoll 妯″紡鏀寔涓ょ瑙﹀彂妯″紡锛屽垎鍒槸锛氳竟缂樿Е鍙戝拰姘村钩瑙﹀彂銆?/p>

杈圭紭瑙﹀彂妯″紡锛屽唴鏍稿彧浼氫粠 epoll_wait 涓嫃閱掍竴娆°€傛按骞宠Е鍙戝綋琚洃鎺х殑 socket 鏈夊彲璇讳簨浠跺彂閫佹椂浼氫笉鏂殑鑻忛啋锛岀洿鍒扮紦鍐插尯鐨勬暟鎹 read 鍑芥暟璇诲畬銆?/p>

鎬荤粨

鏈€鍩虹鐨?TCP socket 缂栫▼灞炰簬闃诲寮忔ā鍨嬶紝鍙兘杩涜涓€瀵逛竴鐨勯€氫俊锛屼负浜嗘湇鍔℃洿澶氱殑瀹㈡埛绔紝灏遍渶瑕佹敼杩涚綉缁?I/O 妯″瀷銆?/p>

杈冧负浼犵粺鐨勬敼閫犳槸涓烘瘡涓姹傞兘鍒涘缓涓€涓繘绋?绾跨▼锛岃繖绉嶆ā寮忓湪灏忚妯＄殑缃戠粶涓病鏈夐棶棰橈紝涓€鏃﹀鎴风鏁板彉澶氾紝杩涚▼鐨勮皟搴︼紝涓婁笅鏂囧垏鎹互鍙婂唴瀛樺崰鐢ㄥ緢蹇氨浼氭垚涓虹摱棰堛€?/p>

涓轰簡瑙ｅ喅涓婇潰鐨勯棶棰橈紝灏辫癁鐢熶簡 I/O 澶氳矾澶嶇敤鏈哄埗锛屽彲浠ュ湪涓€涓繘绋嬩腑澶勭悊澶氫釜鏂囦欢 I/O锛孡inux 绯荤粺涓彁渚涗簡涓変釜 API 鎵ц澶氳矾澶嶇敤锛屽垎鍒槸:select锛宲oll锛宔poll銆?/p>

select 鍜?poll 閮芥槸閫氳繃绾挎€ч泦鍚堜繚瀛樿繘绋嬮渶瑕佸叧娉ㄧ殑 socket 闆嗗悎锛岀劧鍚庨€氳繃鎷疯礉鍜岄亶鍘嗙殑鏂瑰紡鐢辨壘鍑洪偅浜涘彲璇诲啓鐨?socket锛屾晥鐜囨瘮杈冧綆銆?/p>

epoll 鍒欓噰鐢ㄤ簡杈冧负楂樻晥鐨勭孩榛戞爲鏉ヤ繚瀛樺緟鍏虫敞鐨?socket锛屽悓鏃朵娇鐢ㄤ簨浠堕€氱煡鏈哄埗鏇夸唬浜嗛亶鍘嗭紝鎻愰珮浜嗘煡鎵炬晥鐜囥€?/p>

濂戒簡锛屼粖澶╃殑鍒嗕韩灏卞埌杩欓噷浜嗭紝姣忓ぉ杩涙涓€鐐圭偣锛岀Н娌欐垚濉旓紝鎴戜滑涓嬫瑙併€?/p>

---