Linux的Socket IO模型趣解

2019-10-13 17:07:06于丽

优势在于非常简单,等待的过程中占用的系统资源微乎其微,程序调用返回时,必定可以拿到数据;但简单也带来一些缺点,程序在数据到来并准备好以前,不能进行其他操作,需要有一个线程专门用于等待,这种代价对于需要处理大量连接的服务器而言,是很难接受的。 

二、同步非阻塞模型 

收到平安信后,老陈稍稍放心了,就不再一直在收发室前等信,而是每隔一段时间就去收发室检查信箱,这样,老陈也能在间隔时间内休息一会,或喝杯荼,看会电视,做点别的事情,这就是同步非阻塞模型。 

同步阻塞 I/O 的一种效率稍低的变种是同步非阻塞 I/O,在这种模型中,系统调用是以非阻塞的形式打开的,这意味着 I/O 操作不会立即完成, 操作可能会返回一个错误代码,说明这个命令不能立即满足(EAGAIN 或 EWOULDBLOCK),非阻塞的实现是 I/O 命令可能并不会立即满足,需要应用程序调用许多次来等待操作完成。 

这可能效率不高,因为在很多情况下,当内核执行这个命令时,应用程序必须要进行忙碌等待,直到数据可用为止,或者试图执行其他工作。因为数据在内核中变为可用到用户调用 read 返回数据之间存在一定的间隔,这会导致整体数据吞吐量的降低。 

如图2所示:

 

/*
 * brief
 * tcp client
 */

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define SERVPORT 8080
#define MAXDATASIZE 100

int main(int argc, char *argv[])
{
 int sockfd, recvbytes;
 char rcv_buf[MAXDATASIZE]; /*./client 127.0.0.1 hello */
 char snd_buf[MAXDATASIZE];
 struct hostent *host;  /* struct hostent
     * {
     * char *h_name; // general hostname
     * char **h_aliases; // hostname's alias
     * int h_addrtype; // AF_INET
     * int h_length; 
     * char **h_addr_list;
     * };
     */
 struct sockaddr_in server_addr;
 int flags;
 int addr_len;

 if (argc < 3)
 {
 printf("Usage:%s [ip address] [any string]n", argv[0]);
 return 1;
 }

 *snd_buf = '';
 strcat(snd_buf, argv[2]);

 if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
 {
 perror("socket:");
 exit(1);
 }

 server_addr.sin_family = AF_INET;
 server_addr.sin_port = htons(SERVPORT);
 inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr);
 memset(&(server_addr.sin_zero), 0, 8);
 addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);

 /* Setting socket to nonblock */
 flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
 fcntl(sockfd, flags|O_NONBLOCK);

 /* create the connection by socket 
 * means that connect "sockfd" to "server_addr"
 * 同步阻塞模式 
 */
 if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
 {
 perror("connect");
 exit(1);
 }

 /* 同步非阻塞模式 */
 while (send(sockfd, snd_buf, sizeof(snd_buf), MSG_DONTWAIT) == -1)
 {
 sleep(10);
 printf("sleepn");
 }
 printf("send:%sn", snd_buf);

 /* 同步非阻塞模式 */
 while ((recvbytes = recv(sockfd, rcv_buf, MAXDATASIZE, MSG_DONTWAIT)) == -1)
 {
 sleep(10);
 printf("sleepn");
 }

 rcv_buf[recvbytes] = '';
 printf("recv:%sn", rcv_buf);

 close(sockfd);
 return 0;
}