windows和linux中的socket
2015-06-12 14:48
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windows中的io模型
一:select模型
二:WSAAsyncSelect模型
三:WSAEventSelect模型
四:Overlapped I/O 事件通知模型
五:Overlapped I/O 完成例程模型
六:IOCP模型
老陈有一个在外地工作的女儿,不能经常回来,老陈和她通过信件联系。他们的信会被邮递员投递到他们的信箱里。
这和Socket模型非常类似。下面我就以老陈接收信件为例讲解Socket I/O模型~~~
一:select模型
老陈非常想看到女儿的信。以至于他每隔10分钟就下楼检查信箱,看是否有女儿的信~~~~~
在这种情况下,"下楼检查信箱"然后回到楼上耽误了老陈太多的时间,以至于老陈无法做其他工作。
select模型和老陈的这种情况非常相似:周而复始地去检查......如果有数据......接收/发送.......
二:WSAAsyncSelect模型
后来,老陈使用了微软公司的新式信箱。这种信箱非常先进,一旦信箱里有新的信件,盖茨就会给老陈打电话:喂,大爷,你有新的信件了!从此,老陈再也不必频繁上下楼检查信箱了,牙也不疼了,你瞅准了,蓝天......不是,微软~~~~~~~~
微软提供的WSAAsyncSelect模型就是这个意思。
三:WSAEventSelect模型
后来,微软的信箱非常畅销,购买微软信箱的人以百万计数......以至于盖茨每天24小时给客户打电话,累得腰酸背痛,喝蚁力神都不好使~~~~~~
微软改进了他们的信箱:在客户的家中添加一个附加装置,这个装置会监视客户的信箱,每当新的信件来临,此装置会发出"新信件到达"声,提醒老陈去收信。盖茨终于可以睡觉了。
四:Overlapped
I/O 事件通知模型
后 来,微软通过调查发现,老陈不喜欢上下楼收发信件,因为上下楼其实很浪费时间。于是微软再次改进他们的信箱。新式的信箱采用了更为先进的技术,只要用户告 诉微软自己的家在几楼几号,新式信箱会把信件直接传送到用户的家中,然后告诉用户,你的信件已经放到你的家中了!老陈很高兴,因为他不必再亲自收发信件
了!
五:Overlapped
I/O 完成例程模型
老陈接收到新的信件后,一般的程序是:打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件......为了进一步减轻用户负担,微软又开发了一种新的技术:用户只要告诉微软对信件的操作步骤,微软信箱将按照这些步骤去处理信件,不再需要用户亲自拆信/阅读/回复了!老陈终于过上了小资生活!
Overlapped I/O 完成例程要求用户提供一个回调函数,发生新的网络事件的时候系统将执行这个函数
六:IOCP模型
微软信箱似乎很完美,老陈也很满意。但是在一些大公司情况却完全不同!这些大公司有数以万计的信箱,每秒钟都有数以百计的信件需要处理,以至于微软信箱经常因超负荷运转而崩溃!需要重新启动!微软不得不使出杀手锏......
微软给每个大公司派了一名名叫"Completion
Port"的超级机器人,让这个机器人去处理那些信件!
这linux下与之对应的就是epoll
一、
介绍
Epoll是一种高效的管理socket的模型,相对于select和poll来说具有更高的效率和易用性。传统的select以及poll的效率会因为socket数量的线形递增而导致呈二次乃至三次方的下降,而epoll的性能不会随socket数量增加而下降。标准的linux-2.4.20内核不支持epoll,需要打patch。本文主要从linux-2.4.32和linux-2.6.10两个内核版本介绍epoll。
二、 Epoll的使用
epoll用到的所有函数都是在头文件sys/epoll.h中声明的,下面简要说明所用到的数据结构和函数:
所用到的数据结构
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};
结构体epoll_event 被用于注册所感兴趣的事件和回传所发生待处理的事件,其中epoll_data 联合体用来保存触发事件的某个文件描述符相关的数据,例如一个client连接到服务器,服务器通过调用accept函数可以得到于这个client对应的socket文件描述符,可以把这文件描述符赋给epoll_data的fd字段以便后面的读写操作在这个文件描述符上进行。epoll_event
结构体的events字段是表示感兴趣的事件和被触发的事件可能的取值为:EPOLLIN :表示对应的文件描述符可以读;
EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写;
EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读
EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误;
EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断;
EPOLLET:表示对应的文件描述符设定为edge模式;
所用到的函数:
1、epoll_create函数
函数声明:int epoll_create(int size)
该函数生成一个epoll专用的文件描述符,其中的参数是指定生成描述符的最大范围。在linux-2.4.32内核中根据size大小初始化哈希表的大小,在linux2.6.10内核中该参数无用,使用红黑树管理所有的文件描述符,而不是hash。
2、epoll_ctl函数
函数声明:int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
该函数用于控制某个文件描述符上的事件,可以注册事件,修改事件,删除事件。
参数:epfd:由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符;
op:要进行的操作例如注册事件,可能的取值
EPOLL_CTL_ADD 注册、
EPOLL_CTL_MOD 修改、
EPOLL_CTL_DEL 删除
fd:关联的文件描述符;
event:指向epoll_event的指针;
如果调用成功返回0,不成功返回-1
3、epoll_wait函数
函数声明:int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout)
该函数用于轮询I/O事件的发生;
参数:
epfd:由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符;
epoll_event:用于回传代处理事件的数组;
maxevents:每次能处理的事件数;
timeout:等待I/O事件发生的超时值(ms);-1永不超时,直到有事件产生才触发,0立即返回。
返回发生事件数。-1有错误。
一:select模型
二:WSAAsyncSelect模型
三:WSAEventSelect模型
四:Overlapped I/O 事件通知模型
五:Overlapped I/O 完成例程模型
六:IOCP模型
老陈有一个在外地工作的女儿,不能经常回来,老陈和她通过信件联系。他们的信会被邮递员投递到他们的信箱里。
这和Socket模型非常类似。下面我就以老陈接收信件为例讲解Socket I/O模型~~~
一:select模型
老陈非常想看到女儿的信。以至于他每隔10分钟就下楼检查信箱,看是否有女儿的信~~~~~
在这种情况下,"下楼检查信箱"然后回到楼上耽误了老陈太多的时间,以至于老陈无法做其他工作。
select模型和老陈的这种情况非常相似:周而复始地去检查......如果有数据......接收/发送.......
二:WSAAsyncSelect模型
后来,老陈使用了微软公司的新式信箱。这种信箱非常先进,一旦信箱里有新的信件,盖茨就会给老陈打电话:喂,大爷,你有新的信件了!从此,老陈再也不必频繁上下楼检查信箱了,牙也不疼了,你瞅准了,蓝天......不是,微软~~~~~~~~
微软提供的WSAAsyncSelect模型就是这个意思。
三:WSAEventSelect模型
后来,微软的信箱非常畅销,购买微软信箱的人以百万计数......以至于盖茨每天24小时给客户打电话,累得腰酸背痛,喝蚁力神都不好使~~~~~~
微软改进了他们的信箱:在客户的家中添加一个附加装置,这个装置会监视客户的信箱,每当新的信件来临,此装置会发出"新信件到达"声,提醒老陈去收信。盖茨终于可以睡觉了。
四:Overlapped
I/O 事件通知模型
后 来,微软通过调查发现,老陈不喜欢上下楼收发信件,因为上下楼其实很浪费时间。于是微软再次改进他们的信箱。新式的信箱采用了更为先进的技术,只要用户告 诉微软自己的家在几楼几号,新式信箱会把信件直接传送到用户的家中,然后告诉用户,你的信件已经放到你的家中了!老陈很高兴,因为他不必再亲自收发信件
了!
五:Overlapped
I/O 完成例程模型
老陈接收到新的信件后,一般的程序是:打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件......为了进一步减轻用户负担,微软又开发了一种新的技术:用户只要告诉微软对信件的操作步骤,微软信箱将按照这些步骤去处理信件,不再需要用户亲自拆信/阅读/回复了!老陈终于过上了小资生活!
Overlapped I/O 完成例程要求用户提供一个回调函数,发生新的网络事件的时候系统将执行这个函数
六:IOCP模型
微软信箱似乎很完美,老陈也很满意。但是在一些大公司情况却完全不同!这些大公司有数以万计的信箱,每秒钟都有数以百计的信件需要处理,以至于微软信箱经常因超负荷运转而崩溃!需要重新启动!微软不得不使出杀手锏......
微软给每个大公司派了一名名叫"Completion
Port"的超级机器人,让这个机器人去处理那些信件!
这linux下与之对应的就是epoll
一、
介绍
Epoll是一种高效的管理socket的模型,相对于select和poll来说具有更高的效率和易用性。传统的select以及poll的效率会因为socket数量的线形递增而导致呈二次乃至三次方的下降,而epoll的性能不会随socket数量增加而下降。标准的linux-2.4.20内核不支持epoll,需要打patch。本文主要从linux-2.4.32和linux-2.6.10两个内核版本介绍epoll。
二、 Epoll的使用
epoll用到的所有函数都是在头文件sys/epoll.h中声明的,下面简要说明所用到的数据结构和函数:
所用到的数据结构
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};
结构体epoll_event 被用于注册所感兴趣的事件和回传所发生待处理的事件,其中epoll_data 联合体用来保存触发事件的某个文件描述符相关的数据,例如一个client连接到服务器,服务器通过调用accept函数可以得到于这个client对应的socket文件描述符,可以把这文件描述符赋给epoll_data的fd字段以便后面的读写操作在这个文件描述符上进行。epoll_event
结构体的events字段是表示感兴趣的事件和被触发的事件可能的取值为:EPOLLIN :表示对应的文件描述符可以读;
EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写;
EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读
EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误;
EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断;
EPOLLET:表示对应的文件描述符设定为edge模式;
所用到的函数:
1、epoll_create函数
函数声明:int epoll_create(int size)
该函数生成一个epoll专用的文件描述符,其中的参数是指定生成描述符的最大范围。在linux-2.4.32内核中根据size大小初始化哈希表的大小,在linux2.6.10内核中该参数无用,使用红黑树管理所有的文件描述符,而不是hash。
2、epoll_ctl函数
函数声明:int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
该函数用于控制某个文件描述符上的事件,可以注册事件,修改事件,删除事件。
参数:epfd:由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符;
op:要进行的操作例如注册事件,可能的取值
EPOLL_CTL_ADD 注册、
EPOLL_CTL_MOD 修改、
EPOLL_CTL_DEL 删除
fd:关联的文件描述符;
event:指向epoll_event的指针;
如果调用成功返回0,不成功返回-1
3、epoll_wait函数
函数声明:int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout)
该函数用于轮询I/O事件的发生;
参数:
epfd:由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符;
epoll_event:用于回传代处理事件的数组;
maxevents:每次能处理的事件数;
timeout:等待I/O事件发生的超时值(ms);-1永不超时,直到有事件产生才触发,0立即返回。
返回发生事件数。-1有错误。
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