Java---IO多路复用

Posted 2021-10-05 Panda_Java

IO多路复用的底层原理

• 1. linux操作系统中断
• • 1.1 什么是系统中断？
  • 1.2 系统中断，内核会做什么？
• 2. Socket基础
• • 2.1 Socket API
  • 2.2 Socket读/写 缓冲区的工作机制
  • 2.3 Socket 有两种工作模式
  • 2.4 运行进程的服务器负载很大，进程几乎处于sleep状态，抢占不到CPU, 问客户端发送数据是否存在问题？
• 3. 系统调用
• • 3. 1 用户态<---> 内核态
  • 3. 2 用户态---> 内核态 案例
  • 3. 3 进程状态切换时，都要做那些事？
• 4. BIO通信底层原理
• 5. poll函数详解
• 6. linux select函数详解
• 7. linux epoll函数详解

1. linux操作系统中断

1.1 什么是系统中断？

软中断：由CPU产生 除以0
硬中断：由硬件产生
每种中断对应一个中断处理程序 — 80中断处理程序—系统调用

1.2 系统中断，内核会做什么？

由用户态—>内核态—>用户态（由进程控制块控制）

2. Socket基础

2.1 Socket API

Socket 由IP 和 port 端口号组成
服务器端：

客户端：

2.2 Socket读/写 缓冲区的工作机制

2.3 Socket 有两种工作模式

两者之间的比较：

https://blog.csdn.net/nangeali/article/details/82596887

BIO 阻塞式的工作模式

1. （写操作）发送数据大于输出缓冲区、
2. （写操作）输出缓冲区正在读操作，加锁
3. （读操作）当读的buffer小于输入缓冲区，慢慢读。
   NIO 非阻塞式的工作模式
4. （写操作）输出缓冲区，尽可能的写并返回 （如果为0 立马返回-1）

2.4 运行进程的服务器负载很大，进程几乎处于sleep状态，抢占不到CPU, 问客户端发送数据是否存在问题？

BIO: 缓冲区满了，上层的进程要被挂起了，等输出缓冲区有空再唤醒改进程
NIO: 缓冲区满了 会返回-1；

3. 系统调用

3. 1 用户态<—> 内核态

3. 2 用户态—> 内核态 案例

1. 硬件的中断处理程序
2. 除0
3. 申请资源

3. 3 进程状态切换时，都要做那些事？

考研操作系统知识

4. BIO通信底层原理

缺点：一个进程只能监听一个socket.
服务器需要很多监听，需要10万个进程
解决问题：一对多就行了
以上是背景知识

5. poll函数详解

poll与select本质一样：参数做了一些优化

6. linux select函数详解

拷贝，reset

7. linux epoll函数详解

参考视频：

https://www.bilibili.com/video/BV1Ka4y177gs?from=search&seid=14382430804009307032&spm_id_from=333.337.0.0