IO多路复用学习总结-李向勇讲义.docVIP

IO多路复用学习总结 3 一．基本概念 3 二．IO多路复用的函数 3 1. select() 3 2. poll() 6 3. epoll() 8 三．总结区别 11 IO多路复用学习总结 一．基本概念 IO多路复用是指内核一旦发现进程指定的一个或者多个IO条件准备读取，它就通知该进程。 IO多路复用适用如下场合： 当客户处理多个描述字时（一般是交互式输入和网络套接口），必须使用I/O复用。 当一个客户同时处理多个套接口时。 如果一个TCP服务器既要处理监听套接口，又要处理已连接套接口，一般也要用到I/O复用。 如果一个服务器即要处理TCP，又要处理UDP，一般要使用I/O复用。 如果一个服务器要处理多个服务或多个协议，一般要使用I/O复用。 与多进程和多线程技术相比，I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，系统不必创建进程/线程，也不必维护这些进程/线程，从而大大减小了系统的开销。 二．IO多路复用的函数 select() select函数准许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发送，并只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。函数原型如下： #include sys/select.h #include sys/time.h int select(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *exceptset,const struct timeval *timeout) 返回值：就绪描述符的数目，超时返回0，出错返回-1 函数参数介绍如下： 第一个参数maxfdp1指定待测试的描述字个数，它的值是待测试的最大描述字加1（因此把该参数命名为maxfdp1），描述字0、1、2...maxfdp1-1均将被测试。 中间的三个参数readset、writeset和exceptset指定我们要让内核测试读、写和异常条件的描述字。如果对某一个的条件不感兴趣，就可以把它设为空指针。struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符，可通过以下四个宏进行设置： ? void FD_ZERO(fd_set *fdset);?????????? //清空集合 ????????? void FD_SET(int fd, fd_set *fdset);?? //将一个给定的文件描述符加入集合之中 ????????? void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);?? //将一个给定的文件描述符从集合中删除 ????????? int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);??// 检查集合中指定的文件描述符是否可以读写? timeout告知内核等待所指定描述字中的任何一个就绪可花多少时间。其timeval结构用于指定这段时间的秒数和微秒数。 ??????? struct timeval{ ?????????????????? long tv_sec;?? //seconds ?????????????????? long tv_usec;? //microseconds ?????? }; 这个参数有三种可能： （1）永远等待下去：仅在有一个描述字准备好I/O时才返回。为此，把该参数设置为空指针NULL。 （2）等待一段固定时间：在有一个描述字准备好I/O时返回，但是不超过由该参数所指向的timeval结构中指定的秒数和微秒数。 （3）根本不等待：检查描述字后立即返回，这称为轮询。为此，该参数必须指向一个timeval结构，而且其中的定时器值必须为0。 基本原理： 图一 select的几大缺点： （1）每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大 （2）同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大 （3）select支持的文件描述符数量太小了，默认是1024 poll() poll()函数：这个函数是用于执行与select()函数同等功能的函数。 函数原型如下： #include poll.h int poll(struct pollfd fds[], nfds_t nfds, int timeout)； pollfd结构体定义如下： struct?pollfd?{ int?fd;?????????/*?文件描述符?*/short?events;?????????/*?等待的事件?*/short?revents;???????/*?实际发生了的事件?*/}?;? 　每一个pollfd结构体指定了一个被监视的文件描述符，可以传递多个结构体，指示poll()监视多个文件描述符。每个结构体的e