09-SOCKET-IO复用技术.pptVIP

课后练习 完成一个群聊软件 服务器端负责转发数据包 客户端负责聊天内容输入和显示 功能： 昵称登录 群聊 私聊（可选） 文件传送（可选） 程序结构图 服务器SERVER 客户端信息区 数据包信息区 收进程 发/处理进程 客户端Client 输入输出进程 收发进程 消息队列 登录步骤 1.客户端第一次登陆服务器，要向服务器发送登录请求包(用户啊昵称,用户IP) 2服务器收到之后对客户端进行注册(把昵称和ip放进一个数组中增加一个为其产生的子进程编号. 然后把该数字写进共享内存， 最后通过遍历该数组获得每个进程编号发送信号。 每个子进程收到信号之后读取共享内存里面的数字获得昵称和对应IP，然后发送到相应的客户端中 群聊步骤 客户端发送群聊包，服务器子进程收到信息后,往共享内存中写入对方发的聊天信息和对方的昵称以及本进程id 然后跟客户端通讯的子进程发送kill(0,12),那么进程组所有成员都能获得信号，在信号处理函数内去读取共享内存内容 取出来后先比较下自己的进程id和共享内存里的pid是否一致。如果不一致就发送聊天内容 私聊步骤 客户端发送私聊包，包里面包含对方的昵称和ip 子进程收到私聊包后。同样也要把数据写进共享内存。发送信号给进程组。 每个子进程都会收信号，在信号处理函数内部，读取共享内存的时候判断包类型，然后如果是私聊包，再判断自己的进程是否是要私聊的子进程，如果是直接取出转发。如果不是丢弃不管 第九章SOCKET-IO复用技术 本章目标 IO复用基本概念 select函数 epoll,poll函数 五个I/O模型 阻塞I/O 非阻塞I/O I/O复用（select和poll） 信号驱动I/O 异步I/O 阻塞I/O模型 最流行的I/O模型是阻塞I/O模型,缺省时，所有的套接口都是阻塞的 进程阻塞于 read的调用 应用进程 read 系统调用 内核 无数据准备好 数据报准备好 拷贝数据 拷贝完成 处理数据报 返回成功指示 等待数据 将数据从内核 拷贝到用户空间 非阻塞I/O模型（2－1） 当我们把一个套接口设置为非阻塞方式时，即通知内核：当请求的I/O操作非得让进程睡眠不能完成时，不要让进程睡眠，而应返回一个错误 非阻塞I/O模型（2－2） 应用程序连续不断地查询内核，看看某操作是 否准备好，这对cpu时间是极大的浪费，一般只在专门提供某种功能的系统中才会用到 系统调用 系统调用read 等待返回成功指示 （轮询） 应用进程 read 内核 无数据报准备好 EWOULDBLOCK read 系统调用 无数据准备好 EWOULDBLOCK read 系统调用 数据报准备好 拷贝数据报 等待数据 将数据从内核 拷贝到用户空间 拷贝完成 处理数据报 返回成功提示 I/O复用模型 有了I/O复用，我们就可以调用select或poll，在这两个系统调用的某一个上阻塞，而不是真正阻塞于真正的I/O系统调用 进程受阻于select 调用，等待可能 多个套接口中的任 一个变为可读 数据拷贝到应用缓冲 区期间进程阻塞 应用进程 select 系统调用 内核 无数据准备好 返回可读条件 数据报准备好 read 系统调用 拷贝数据报 拷贝完成 返回成功提示 处理数据报 等待数据 将数据从内核 拷贝到用户空间 信号驱动I/O模型 我们也可以用信号，让内核在描述字准备好时用信号SIGIO通知我们，我们将此方法称为信号驱动I/O 进程继续执行 数据拷贝到应用缓 冲区期间进程阻塞 应用进程 建立SIGIO的信号 处理程序 系统调用sigaction 内核 信号处理程序 递交SIGIO 数据报准备好 read 系统调用 拷贝数据报 拷贝完成 返回成功指示 处理数据报 等待数据 将数据从内核拷贝 到用户空间 返回 异步I/O模型 异步I/O是Posix.1的1993版本中的新内容，我们让内核启动操作，并在整个操作完成后通知我们 进程继续执行 应用进程 aio_read 系统调用 内核 无数据准备好 数据准备好 拷贝数据报 拷贝完成 将数据从内核 拷贝到用户空间 等待数据 信号处理 程序处理 数据报 递交在aio_read中 指定的信号 I/O复用 如果一个或多个I/O条件满足（例如:输入已准备好被读，或者描述字可以承接更多输出的时候）我们就能够被通知到，这样的能力被称为I/O复用，是由函数select和poll支持的 I/O复用网络应用场合 当客户处理多个描述字 一个客户同时处理多个套接口 如果一个tcp服务器既要处理监听套接口，又要处理连接套接口 如果一个服务器既要处理TCP，又要处理UDP select函数作用 这个函数允许进程指示内核等待多个事件中的任一个发生，并仅在一个或多个事