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Linux网络编程 五种IO 模式.doc

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Linux网络编程 五种IO 模式.doc

上传人:学习好资料 2021/8/2 文件大小:15 KB

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Linux网络编程 五种IO 模式.doc

文档介绍

文档介绍:Linux网络编程 五种IO 模式
五种I/O 模式:
【1】 阻塞 I/O (Linux下的I/O操作默认是阻塞I/O,即open和socket创建的I/O都是阻塞I/O)
【2】 非阻塞 I/O (可以通过fcntl或者open时使用O_NONBLOCK参数,将fd设置为非阻塞的I/O)
【3】 I/O 多路复用 (I/O多路复用,通常需要非阻塞I/O配合使用)
【4】 信号驱动 I/O (SIGIO)
【5】 异步 I/O

一般来说,程序进行输入操作有两步:
1.等待有数据可以读
2.将数据从系统内核中拷贝到程序的数据区。
对于sock编程来说:
第一步: 一般来说是等待数据从网络上传到本地。当数据包到达的时候,数据将会从网络层拷贝到内核的缓存中;
第二步: 是从内核中把数据拷贝到程序的数据区中。

阻塞I/O模式 //进程处于阻塞模式时,让出CPU,进入休眠状态
阻塞 I/O 模式是最普遍使用的 I/O 模式。是Linux系统下缺省的IO模式。
大部分程序使用的都是阻塞模式的 I/O 。
一个套接字建立后所处于的模式就是阻塞 I/O 模式。(因为Linux系统默认的IO模式是阻塞模式)
对于一个 UDP 套接字来说,数据就绪的标志比较简单:
(1)已经收到了一整个数据报
(2)没有收到。
而 TCP 这个概念就比较复杂,需要附加一些其他的变量。
一个进程调用 recvfrom ,然后系统调用并不返回知道有数据报到达本地系统,然后系统将数据拷贝到进程的缓存中。 (如果系统调用收到一个中断信号,则它的调用会被中断)
我们称这个进程在调用recvfrom一直到从recvfrom返回这段时间是阻塞的。当recvfrom正常返回时,我们的进程继续它的操作。





非阻塞模式I/O //非阻塞模式的使用并不普遍,因为非阻塞模式会浪费大量的CPU资源。
当我们将一个套接字设置为非阻塞模式,我们相当于告诉了系统内核: “当我请求的I/O 操作不能够马上完成,你想让我的进程进行休眠等待的时候,不要这么做,请马上返回一个错误给我。”
我们开始对 recvfrom 的三次调用,因为系统还没有接收到网络数据,所以内核马上返回一个 EWOULDBLOCK的错误。
第四次我们调用 recvfrom 函数,一个数据报已经到达了,内核将它拷贝到我们的应用程序的缓冲区中,然后 recvfrom 正常返回,我们就可以对接收到的数据进行处理了。
当一个应用程序使用了非阻塞模式的套接字,它需要使用一个循环来不听的测试是否一个文件描述符有数据可读(称做 polling(轮询))。应用程序不停的 polling 内核来检查是否 I/O操作已经就绪。这将是一个极浪费 CPU资源的操作。这种模式