Unix网络编程 5、6章笔记

第五章

5.1 wait以及waitpid

include

pid_t wait(int* statloc);
pid_t waitpid(pid_t pid, int* statloc, int options);

//若成功则返回进程ID，若失败则返回0或-1

函数wait以及waitpid均返回2个值，已经终止的子进程的进程ID号，以及通过statloc指针返回的子进程终止状态（一个整数）。
wait函数：
如果调用wait的进程没有已终止的子进程，不过有一个或多个子进程仍在执行，wait将阻塞到现有子进程第一个终止为止。
waitpid函数：
pid参数允许指定想等待的子进程的进程ID，值-1表示等待第一个终止的子进程。options参数允许我们指定的附加选项，最常用的是WNOHANG，若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若结束，则返回该子进程的ID，这样如果pid进程还在执行，则内核不会阻塞。使用while来轮询可以保证等待所有子进程都结束，不会产生僵尸进程。

第六章

6.1 概述

IO多路复用的描述转载自：http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/08/14/3258674.html
IO多路复用：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：

　　（1）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。

　　（2）当一个客户同时处理多个套接口时，而这种情况是可能的，但很少出现。

　　（3）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。

　　（4）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。

　　（5）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。

6.2 I/O模型

类型：
阻塞式I/O
非阻塞式I/O
I/O复用（select和poll）
信号驱动式I/O(SIGIO)
异步I/O(POSIX的aio_系列函数)

6.2.1阻塞式I/O模型

默认情形下，所有套接字都是阻塞的，以数据报套接字为例(UDP):

6.2.2 非阻塞式I/O模型

进程把一个套接字设置成非阻塞是在通知内核：当所请求的I/O操作非得把本进程投入睡眠才能完成时，不要把本进程投入睡眠，而是返回一个错误。



该形式称为轮询，应用程序持续轮询内核，以查看某个操作符是否就绪，这样往往耗费大量CPU时间。如上图，前三次调用recvfrom时没有数据可以返回，因此内核返回一个EWOULDBLOCK错误，第四次调用时有一个数据报准备好了，它被复制到应用进程缓冲区，所以recvfrom成功返回。

6.2.3 I/O复用模型

可以通过调用select或者poll,阻塞在这两个系统调用中的某一个上，而不是阻塞在真正的I/O系统调用上

6.2.4 信号驱动式I/O模型

使用信号，让内核在描述符就绪时发送SIGIO信号通知我们。

6.2.5 异步I/O模型

告知内核启动某个操作，并让内核在整个操作（包括数据从内核复制到我们自己的缓冲区）完成后通知我们。

6.3 select函数

该函数允许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发生，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它。
调用select的例子，告知内核仅在下列情况下返回：
集合{1,4,5}中的任意一个描述符准备好读；
集合{2,7}中的任何描述符准备好写；
集合{1,4}中的任何描述符有异常条件待处理；
已经历了10.2秒
通过调用select告知内核对哪些描述符（读、写或异常条件）感兴趣以及等待多长时间。
select函数的原型如下：

#include
#include

int select(int maxfdpl, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *execptset, const struct timeval *timeout);
//若有就绪描述符则返回其数量，若超时则返回0，若出错则返回-1

struct timeval{
long tv_sec;    //seconds
long tv_usec;   //microseconds
};

maxfdp1的值是最大描述符个数+1，因为描述符从0开始到maxfdp1-1