Chinaunix首页 | 论坛 | 博客
  • 博客访问: 44164
  • 博文数量: 10
  • 博客积分: 148
  • 博客等级: 入伍新兵
  • 技术积分: 94
  • 用 户 组: 普通用户
  • 注册时间: 2011-03-08 16:17
文章分类

全部博文(10)

文章存档

2012年(2)

2011年(8)

分类: LINUX

2011-08-30 13:58:44

IO模式设置网络编程常见问题总结—IO模式设置,阻塞与非阻塞的比较,recv参数对性能的影响—O_NONBLOCK(open使用)IPC_NOWAIT(msgrcv)MSG_DONTWAIT(recv使用)  

非阻塞IO 和阻塞IO

在网络编程中对于一个网络句柄会遇到阻塞IO 和非阻塞IO 的概念, 这里对于这两种socket 先做一下说明:

基本概念:

阻塞IO:: socket 的阻塞模式意味着必须要做完IO 操作(包括错误)才会返回。

非阻塞IO::非阻塞模式下无论操作是否完成都会立刻返回,需要通过其他方式来判断具体操作是否成功。(对于connectaccpet操作,通过select判断,对于recvrecvfromsendsendto通过返回值+错误码来判断)

 IO模式设置:

SOCKET对于一个socket 阻塞模式还是非阻塞模式

处理方法:

方法: fcntl 设置;F_GETFL获取flags,F_SETFL设置flags|O_NONBLOCK;同时,recv,send 时使用非阻塞的方式读取和发送消息,即flags设置为MSG_DONTWAIT实现 fcntl 函数可以将一个socket 句柄设置成非阻塞模式: flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0); //获取文件的flags值。

      fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);   //设置成非阻塞模式;

      flags  = fcntl(sockfd,F_GETFL,0);

      fcntl(sockfd,F_SETFL,flags&~O_NONBLOCK);    //设置成阻塞模式;

并在接收和发送数据时:recv, send 函数的最后有一个flag 参数设置成MSG_DONTWAIT  recv(sockfd, buff, buff_size,MSG_DONTWAIT);     //非阻塞模式的消息发送

     send(scokfd, buff, buff_size, MSG_DONTWAIT);   //非阻塞模式的消息接受普通文件

        对于文件的阻塞模式还是非阻塞模式::

        方法1open时,使用O_NONBLOCK

        方法2fcntl设置,使用F_SETFLflags|O_NONBLOCK

                                                                                 消息队列

        对于消息队列消息的发送与接受::

        //非阻塞  msgsnd(sockfd,msgbuf,msgsize(不包含类型大小),IPC_NOWAIT)

  //阻塞   msgrcv(scokfd,msgbuf,msgsize(**),msgtype,IPC_NOWAIT);    阻塞与非阻塞的区别:  //阻塞和非阻塞的区别在于没有数据到达的时候是否立刻返回.(read/recv/msgrcv):

       读的本质来说其实不能是读,在实际中, 具体的接收数据不是由这些调用来进行,是由于系统底层自动完成的。read 也好,recv 也好只负责把数据从底层缓冲copy 到我们指定的位置.

       对于读来说(read, 或者recv) ::

阻塞情况下::

       在阻塞条件下,read/recv/msgrcv的行为::

       1、如果没有发现数据在网络缓冲中会一直等待,

       2、当发现有数据的时候会把数据读到用户指定的缓冲区,但是如果这个时候读到的数据量比较少,比参数中指定的长度要小,read 并不会一直等待下去,而是立刻返回

       read 的原则::数据在不超过指定的长度的时候有多少读多少,没有数据就会一直等待

       所以一般情况下::我们读取数据都需要采用循环读的方式读取数据,因为一次read 完毕不能保证读到我们需要长度的数据,

       read 完一次需要判断读到的数据长度再决定是否还需要再次读取

非阻塞情况下::

       在非阻塞的情况下,read 的行为::

       1、如果发现没有数据就直接返回,

       2、如果发现有数据那么也是采用有多少读多少的进行处理

所以:read 完一次需要判断读到的数据长度再决定是否还需要再次读取 

对于读而言:阻塞和非阻塞的区别在于没有数据到达的时候是否立刻返回.
       recv 中有一个MSG_WAITALL 的参数::

       recv(sockfd, buff, buff_size, MSG_WAITALL),
      
在正常情况下recv 是会等待直到读取到buff_size 长度的数据,但是这里的WAITALL 也只是尽量读全,在有中断的情况下recv 还是可能会被打断,造成没有读完指定的buff_size的长度。

       所以即使是采用recv + WAITALL 参数还是要考虑是否需要循环读取的问题在实验中对于多数情况下recv (使用了MSG_WAITALL)还是可以读完buff_size,所以相应的性能会比直接read 进行循环读要好一些。

 注意::  //使用MSG_WAITALL时,sockfd必须处于阻塞模式下,否则不起作用。 //所以MSG_WAITALL不能和MSG_NONBLOCK同时使用。

       要注意的是使用MSG_WAITALL的时候,sockfd 必须是处于阻塞模式下,否则WAITALL不能起作用。写 阻塞与非阻塞的区别:  //(send/write/msgsnd)::

       写的本质也不是进行发送操作,而是把用户态的数据copy 到系统底层去,然后再由系统进行发送操作,sendwrite返回成功,只表示数据已经copy 到底层缓冲,而不表示数据已经发出,更不能表示对方端口已经接收到数据.对于write(或者send)而言,

阻塞情况下::

   //阻塞情况下,write会将数据发送完。(不过可能被中断)阻塞的情况下,是会一直等待,直到write 完,全部的数据再返回这点行为上与读操作有所不同。

原因::

   读,究其原因主要是读数据的时候我们并不知道对端到底有没有数据,数据是在什么时候结束发送的,如果一直等待就可能会造成死循环,所以并没有去进行这方面的处理;

  写,而对于write, 由于需要写的长度是已知的,所以可以一直再写,直到写完.不过问题是write 是可能被打断吗,造成write 一次只write 一部分数据, 所以write 的过程还是需要考虑循环write, 只不过多数情况下一次write 调用就可能成功.

 非阻塞写的情况下: //非阻塞写的情况下,是采用可以写多少就写多少的策略.与读不一样的地方在于,有多少读多少是由网络发送的那一端是否有数据传输到为标准,但是对于可以写多少是由本地的网络堵塞情况为标准的,在网络阻塞严重的时候,网络层没有足够的内存来进行写操作,这时候就会出现写不成功的情况,阻塞情况下会尽可能(有可能被中断)等待到数据全部发送完毕, 对于非阻塞的情况就是一次写多少算多少,没有中断的情况下也还是会出现write 到一部分的情况.

 

阅读(1737) | 评论(0) | 转发(0) |
给主人留下些什么吧!~~