1、基本概念
io多路復用是指核心一旦發現程序指定的乙個或者多個io條件準備讀取,它就通知該程序。io多路復用適用如下場合:
(1)當客戶處理多個描述字時(一般是互動式輸入和網路套介面),必須使用i/o復用。
(2)當乙個客戶同時處理多個套介面時,而這種情況是可能的,但很少出現。
(3)如果乙個tcp伺服器既要處理監聽套介面,又要處理已連線套介面,一般也要用到i/o復用。
(4)如果乙個伺服器即要處理tcp,又要處理udp,一般要使用i/o復用。
(5)如果乙個伺服器要處理多個服務或多個協議,一般要使用i/o復用。
與多程序和多執行緒技術相比,i/o多路復用技術的最大優勢是系統開銷小,系統不必建立程序/執行緒,也不必維護這些程序/執行緒,從而大大減小了系統的開銷。
2、select函式
該函式准許程序指示核心等待多個事件中的任何乙個傳送,並只在有乙個或多個事件發生或經歷一段指定的時間後才喚醒。函式原型如下:
#include select.h>#include函式引數介紹如下:time.h>
intselect(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *exceptset,const
struct timeval *timeout)
返回值:就緒描述符的數目,超時返回0,出錯返回-1
(1)第乙個引數maxfdp1指定待測試的描述字個數,它的值是待測試的最大描述字加1(因此把該引數命名為maxfdp1),描述字0、1、2...maxfdp1-1均將被測試。
因為檔案描述符是從0開始的。
(2)中間的三個引數readset、writeset和exceptset指定我們要讓核心測試讀、寫和異常條件的描述字。如果對某乙個的條件不感興趣,就可以把它設為空指標。struct fd_set可以理解為乙個集合,這個集合中存放的是檔案描述符,可通過以下四個巨集進行設定:
void fd_zero(fd_set *fdset); //清空集合
void fd_set(int fd, fd_set *fdset); //將乙個給定的檔案描述符加入集合之中
void fd_clr(int fd, fd_set *fdset); //將乙個給定的檔案描述符從集合中刪除
int fd_isset(int fd, fd_set *fdset); // 檢查集合中指定的檔案描述符是否可以讀寫
(3)timeout告知核心等待所指定描述字中的任何乙個就緒可花多少時間。其timeval結構用於指定這段時間的秒數和微秒數。
struct timeval;
這個引數有三種可能:
(1)阻塞:僅在有乙個描述字準備好i/o時才返回。為此,把該引數設定為空指標null。
(2)等待固定時長:在有乙個描述字準備好i/o時返回,但是不超過由該引數所指向的timeval結構中指定的秒數和微秒數。
(3)輪詢:檢查描述字後立即返回,這稱為輪詢。為此,該引數必須指向乙個timeval結構,而且其中的定時器值必須為0。
原理圖:
/*乙個埠釋放後會等待兩分鐘之後才能再被使用,so_reuseaddr是讓埠釋放後立即就可以被再次使用。*/
int reuse = 1;
if (setsockopt(fd, sol_socket, so_reuseaddr, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
bzero(&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
server_addr.sin_family = af_inet;
server_addr.sin_addr.s_addr = ip;
server_addr.sin_port = htons(port);
/* 繫結本地ip與埠 */
if(-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)))
/* 監聽網路 */
if(-1 == listen(fd, max_listen_num))
return fd;
}static int accept_client_proc(int server_fd)
else
}fprintf(stdout, "accept a new client: %s:%d\n",
inet_ntoa(client_addr.sin_addr), client_addr.sin_port);
//將新的連線描述符新增到陣列中
int i = 0;
for(i = 0; i < max_cli_num; i++) }
if(i == max_cli_num)
return 0;
}static int handle_client_msg(int fd, char *buf)
static void recv_client_msg(fd_set *prfds)
; for(i = 0; i <= srv_ctx.cli_cnt; i++)
/*判斷客戶端套接字是否有資料*/
if(fd_isset(client_fd, prfds))
handle_client_msg(client_fd, buf);
} }}static void handle_client_proc(int server_fd)
srv_ctx.maxfd = (client_fd > srv_ctx.maxfd ? client_fd:srv_ctx.maxfd);
} /* 開始輪詢接收處理服務端和客戶端套接字 */
retval = select(srv_ctx.maxfd + 1, prfds, null, null, &tv);
if(-1 == retval)
if(0 == retval)
if(fd_isset(server_fd, prfds))
else
}}static int server_init(void)
return 0;
}int main(int argc, char *argv)
else
/* 獲取監聽埠 */
if(argv[2])
else
server_init();
fd_srv = create_server_proc(ip, port);
while(1)
close(fd_srv);
return 0;
}
IO多路復用總結
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I O多路復用
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