Linux网络编程（高级IO）-典型IO，多路IO复用

Posted 2021-07-16 AllenSquirrel

IO：输入输出   过程：等待IO就绪，进行数据拷贝

• 四种典型IO方式：

（1）阻塞IO：发起IO调用，若IO未就绪（IO条件不具备）则一直等待

（2）非阻塞IO：发起IO调用，若IO未就绪（IO条件不具备）则立即报错返回，隔一段时间重新发起IO调用

（3）信号驱动IO：自定义IO信号处理，等待IO就绪，收到信号打断当前操作进行IO

（4）异步IO：自定义IO信号处理，发起异步IO调用，调用立即返回，但让系统完成IO，完成后通过信号通知进程

阻塞：为了完成一个功能，发起调用，若完成功能条件不具备，则一直等待

非阻塞：发起一个调用，若完成功能不具备，则立即报错返回

阻塞与非阻塞：通常用于描述某个接口发起调用后是否能够立即返回

同步：一个功能完成后，才能进行下一个操作，若不能立即完成则一直等待

异步：发起一个调用，让别人完成具体功能，不用等待功能完成后，可先进行下一个操作

同步与异步：外部体现就是功能是否靠自己来完成

异步阻塞：发起一个调用，让系统完成任务，进程一直等待系统完成

异步非阻塞：发起一个调用，让系统完成任务，进程不等待，继续进程自己的事

• 多路转接IO：IO多路复用

作用：针对大量描述符进行IO就绪事件监控，让进程仅仅针对已经就绪的IO事件描述符进行IO操作，避免了进程对未就绪的描述符进行操作所造成的的性能损失

实现：select，poll，epoll

IO就绪事件：可读，可写，异常

• select模型：针对大量描述符进行IO就绪事件监控

1，定义指定IO事件的描述符集合，将需要监控指定事件的描述符添加到对应集合中

2，发起调用，将需要监控的事件描述符集合拷贝到内核，进行事件监控

若监控超时都没有描述符就绪则返回

若有描述符就绪了指定监控的事件则返回

在监控调用返回前，都会将描述符集合中没有就绪事件的描述符移除

在监控调用返回后，集合中只保留就绪的描述符

3，判断哪个描述符还在哪个集合中，就知道哪个描述符就绪了什么事件，进而进行对应的IO操作

接口：

1. 定义集合：fd_set rfds,wfds,efds;
2. 清空集合: void FD_ZERO(fd_set *set)
3. 将描述符添加到集合中：void FD_SET(int fd,fs_set *set)
4. 发起监控调用 int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout)

nfds:所有集合中最大的描述符的值+1

rfds，wfds，efds：可读可写异常  不监控则置空

timeout：监控超时等待时间 阻塞置NULL，非阻塞置0

返回值：返回实际就绪的描述符个数  出错返回-1，超时返回0

     5.调用返回后，判断哪个描述符在集合中确定哪个描述符定义什么事件 int FD_ISSET(int fd,fd_set *set)

    6.从指定描述符集合中移除指定描述符 void FD_CLR(int fd,fd_set *set)