IO多路复用学习总结-李向勇

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1、IO多路复用学习总结学生姓名：李向勇指导教师：乔永锋完成时间：2021年8月27日IO多路复用学习总结3一．基本概念3二．IO多路复用的函数31.select()32.poll()63.epoll()8三．总结区别11IO多路复用学习总结一．基本概念IO多路复用是指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：l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。l当一个客户同时处理多个套接口时。l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。l如果一个服务器即要

2、处理TCP，又要处理UDP，一般要使用I/O复用。l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。二．IO多路复用的函数1.select()select函数准许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发送，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。函数原型如下：#include#includeintselect(intmaxfdp1,fd_set*read

3、set,fd_set*writeset,fd_set*exceptset,conststructtimeval*timeout)返回值：就绪描述符的数目，超时返回0，出错返回-1函数参数介绍如下：1)第一个参数maxfdp1指定待测试的描述字个数，它的值是待测试的最大描述字加1（因此把该参数命名为maxfdp1），描述字0、1、2...maxfdp1-1均将被测试。2)中间的三个参数readset、writeset和exceptset指定我们要让内核测试读、写和异常条件的描述字。如果对某一个的条件不感兴趣，就可以把它设为空指针。structfd_set可以理解为一个集合，这

4、个集合中存放的是文件描述符，可通过以下四个宏进行设置： voidFD_ZERO(fd_set*fdset);          //清空集合         voidFD_SET(intfd,fd_set*fdset);  //将一个给定的文件描述符加入集合之中         voidFD_CLR(intfd,fd_set*fdset);  //将一个给定的文件描述符从集合中删除         intFD_ISSET(intfd,fd_set*fdset);  //检查集合中指定的文件描述符是否可以读写 3)timeout告知内核等待所指定描述字中的任何一个就绪可花多少

5、时间。其timeval结构用于指定这段时间的秒数和微秒数。       structtimeval{                  longtv_sec;  //seconds                  longtv_usec; //microseconds      };这个参数有三种可能：（1）永远等待下去：仅在有一个描述字准备好I/O时才返回。为此，把该参数设置为空指针NULL。（2）等待一段固定时间：在有一个描述字准备好I/O时返回，但是不超过由该参数所指向的timeval结构中指定的秒数和微秒数。（3）根本不等待：检查描述字后立即返回，这称为轮询。为此

6、，该参数必须指向一个timeval结构，而且其中的定时器值必须为0。基本原理：图一select的几大缺点：（1）每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大（2）同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大（3）select支持的文件描述符数量太小了，默认是10241.poll()poll()函数：这个函数是用于执行与select()函数同等功能的函数。函数原型如下：#includeintpoll(structpollfdfds[],nfds_tnfds,inttimeout

7、)；pollfd结构体定义如下：struct pollfd {int fd;         /* 文件描述符 */short events;         /* 等待的事件 */short revents;       /* 实际发生了的事件 */} ; 　每一个pollfd结构体指定了一个被监视的文件描述符，可以传递多个结构体，指示poll()监视多个文件描述符。每个结构体的events域是监视该文件描述符的事件掩码，由用户来设置这个域。revents域是文件描述符的操作结果事件掩码，内核在调用返回时设置这个