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UNIX网络编程5种IO模型

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2023-07-02
​Linux的内核将所有外部设备都看作是一个文件来操作对一个文件的读写操作会调用内核共的系统命令返回一个filedescriporf ​ Linux的内核将所有外部设备都看作是一个文件来操作对一个文
​Linux的内核将所有外部设备都看作是一个文件来操作对一个文件的读写操作会调用内核共的系统命令返回一个filedescriporf

​ Linux的内核将所有外部设备都看作是一个文件来操作对一个文件的读写操作会调用内核共的系统命令返回一个file descriporfd 文件描述符。而对一个socket的读写也会有相应的描述符称之为socketfdsocket描述符描述符就是一个数字它指向内核中的一个结构体文件路径、数据区等一些属性。

​ 根据UNIX网络编程对IO模型的分类UNIX提供了5中IO模型分别如下

​ 1阻塞IO模型最常用的IO模型就是阻塞IO模型缺省情形下所有的文件操作都是阻塞的。我们以套接字接口为例来讲解此模型

​ 在进程空间中调用recvfrom其系统调用直到数据包到达且被复制到应用进程的缓冲区中或者发送错误才返回在此期间一直会等待进程在从调用recvfrom开始到它返回的整段时间内都是被阻塞的因此被称之为阻塞IO模型 在这里插入图片描述

​ 2非阻塞IO模型recvfrom从应用层到内核的时候如果该缓存区没有数据的话就直接返回一个EWOULDBLOCK错误一般都对非阻塞IO模型进行轮询检测这个状态看内核中是不是有数据到来。 在这里插入图片描述

​ 3IO复用模型Linux提供select/poll进程通过将一个或者多个fd传递给select或者poll系统调用阻塞在select操作上这样select/poll可以用帮我们监测多个fd是否存于就绪状态。select/poll是顺序扫描fd是否就绪而且支持的fd数量有限因此它的使用受到一些约束。linux还提供了一个epoll系统调用epoll使用基于事件驱动方式代替顺序扫描因此性能更高。当有fd就绪时立即回调函数rollback; 在这里插入图片描述

​ 4信号驱动IO模型首先开启套接口信号驱动IO功能并通过系统调用sigaction执行一个信号处理函数此系统调用立即返回进行继续工作他是非阻塞的。当数据准备就绪时就为该进程生成一个SIGIO信号通过信号回调通知应用程序调用recvfrom来读取数据并通知主循环函数处理数据。 在这里插入图片描述

​ 5异步IO告知内核启动某个操作并让内核在整个操作完成以后包括将数据内核复制到用户自己的缓冲区通知我们。这种模型与信号驱动模型的主要区别是信号驱动IO由内核通知我们何时可以开始一个IO操作异步IO模型由内核通知我们IO操作何时完成 在这里插入图片描述

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