说明
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QQ 群 号：513683159 【相互学习】
内容来源
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《Unix环境高级编程》
目录：
一、I/O多路复用的引出
不同的I/O使用情形：
情形一：一个输入（写），一个输出（读）
常使用以下形式循环中使用阻塞I/O
while( (n = read(STDIN_FILENO,buf,BUFSIZE)) > 0 )
if( write(STDOUT_FILENO,buf,n) != n )
fprintf(stderr,"write error");
情形二：两个输入，两个输出
两个输入中任一个都不能使用阻塞
read()
，因为我们永远不知道哪个输入有我们需要的数据。
方案一
：
描述
：
用
fork()
将一个进程变成两个进程，每个进程处理一条通路（执行阻塞
read()
）
。
产生问题
：操作何时终止？
解决问题
：根据不同终止情形进行处理，如：使用信号机制。（使得程序复杂）
方案二
：
描述
：
一个进程中的两个线程（执行阻塞I/O）
避免终止的复杂度但要求处理线程之间的同步（使得程序复杂）。
方案三
：
描述
：
一个进程中的两个线程（执行非阻塞I/O）
缺点
：浪费CPU时间。（在多任务系统中应该避免使用该方法）
方案四
：
描述
：
使用异步I/O技术
基本思想
：进程告诉内核，当一个描述符已准备好可进行I/O时，用一个信号通知它。
存在问题
：
1.并非所有系统都支持该机制。
2.这种信号对每个进程而言仅有一个起作用。（若两个都起作用则无法分辨）
方案五
：
描述
：
使用I/O多路转接技术
基本思想
：先构造一张有关描述符的列表，然后调用一个函数，直到这些描述符中一个已准备好进行I/O时，该函数才返回，返回时，它告诉进程哪些描述符已准备好可进行I/O。
二、 I/O多路复用概念
1.I/O多路复用是什么？
允许应用在多个文件描述符上同时阻塞，并在其中某个可读写时收到通知。
（一个进程可监视多个文件描述符，若某文件描述符就绪，能通知程序进行相应的读写操作）
2.设计遵循的原则：
①当任何文件描述符指向的文件准备好输入输出时进行通知。
②在一个或更多文件描述符就绪前始终处于睡眠状态
③唤醒
④在不阻塞情况下处理所有I/O就绪的文件描述符
⑤回到①，循环
3.函数种类：
①select()函数
②poll()函数
③epoll()函数
三、函数简介
（1）函数简介：
详细请查看：
函数简介篇——IO多路转接函数:select()/pselect()/poll()/ppoll()
1️⃣
select()/pselect()
——同步I/O多路复用
程序监视多个文件描述符，直到其中一个或多个文件描述符“就绪的”进行某种I/O操作
2️⃣
poll()/ppoll()
——等待文件描述符上的某个事件
等待一组文件描述符中的一个准备好执行I/O
（2）poll()与select()的优缺点
poll()
与
select()
功能相同，但
poll()
系统调用仍然优于
select()
.
1.
poll()
的优点：
①
poll()
无需使用者计算最大的文件描述符值加一和传递该参数。
②
poll()
在应对较大值的文件描述符时更具效率。
想像一下用select() 监视值为900的文件描述符——内核需要检查每个集合中的每个比特位，直到第九百个。
③
select()
的文件描述符集合是静态大小的，所以要作出权衡:要么集合很小，限制了select()可以监视的文件描述符的最大值，要么较大，但是效率不高。尤其是当不能确定集合的组成是否稀疏时，对较大位掩码的操作效率不高。 使用
poll()
则可以创建合适大小的数组。只需要监视一项或仅仅传递一个结构体。
④若用
select()
，文件描述符集合会在返回时重新创建，这样的话之后每个调用都必须重新初始化它们
。poll()
系统调用分离了输入(
events
字段）和输出(
revents
字段)，数组无需改变即而重用。
⑤
select()
的
timeout
参数在返回时是未定义的。可移植的代码需要重新初始化它。然而
pselect()
没有这个问题。
2.
select()
的优点：
①
poll()
由于某些Unix系统不支持
poll()
，所以
select()
的可移植性更好
。
②
select()
提供了更好的超时方案:直到微秒级。
ppoll()
和
pselect()
在理论上都提供纳秒级的精度，但在实际中，没有任何调用可以可靠的提供哪怕是微秒级的精度。
比
poll()
和
select()
更好的是
epoll
接口，一个Linux特有的IO多路复用解决方案，我们将在第四章探讨。