1.引言
当从一个文件描述符读,然后写到另一个文件描述符,可以在下列形式的循环中使用阻塞IO。
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while ((n = read(STDIN_FILENO, buf,BUFSIZ)) > 0)
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if(write(STDOUT_FILENO, buf, n) != n)
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err_sys("writeerror");
这种形式的阻塞I/O到处可见,如果必须从两(多)个描述符读,那么就可能长时间阻塞在一个描述符上,而另一个(其他)描述符虽然有很多数据却不能得到及时处理。
IO多路转接(I/O Multiplexing),先构造一张有关描述符的列表,然后调用一个函数,直到这些描述符中的一个已准备好进行I/O时,该函数才返回。在返回时,它告诉进程哪些描述符已准备好可以进行I/O。
poll、pselect、和select这三个函数使我们能够执行I/O多路转换。
2.select函数
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#include
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int select(int maxfdp1, fd_set *restrictreadfds, fd_set *restrict writefds,
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fd_set *restrict exceptfds,structtimeval *restrict tvptr);
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中间三个参数readfds、writefds和exceptfds是指向描述符集的指针。这三个描述符集说明了我们关心的可读、可写或出于异常条件的各
个描述符。每个描述符集存放在一个fd_set数据类型中。这种数据类型为每一可能的描述符保持一位,其实现可如下图所示:
对于fd_set的处理有4个函数:
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#include
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int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);
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void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);
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void FD_SET(int fd, fd_set *fdset);
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void FD_ZERO(fd_set *fdset);
声明了一个描述符集之后,必须用FD_ZERO清楚其所有位,然后在其中设置我们关心的各个位。
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fd_set rset;
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int fd;
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FD_ZERO(&rset);
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FD_SET(fd,&rset);
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FD_SET(STDIO_FILENO, &rset);
从select函数返回时,用FD_ISSET测试该集中的一个给定为是否仍旧设置:
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if(FD_ISSET(fd, &rset)){
-
……..
-
}
这样就可以判定那个秒数符已经准备好读(写)。
select的第一个参数maxfdp1的意思是“最大描述符加1”。在三个描述符集中找出最大的描述符加1就是这个参数的值,这样做可以让select搜索的效率提高。
最后一个参数tvptr,指定愿意等待的时间,其结构为:
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struct timeval
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{
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long tv_sec;
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long tv_usec;
-
}
有三种情况:
tvptr==NULL
永久等待。当所指定的描述符中的一个已经准备好或捕捉到一个信号则返回。如果捕捉到一个信号,则select返回-1,errno设置为EINTR。
tvptr->tv_sec==0 &&tvptr->tv_usec==0
完全不等待。这是得到多个描述符状态而不阻塞select函数的轮询方法。
tvptr->tv_sec!=0 || tvptr->tv_usec!=0
等待指定的秒数和微秒数。当指定的描述符之一已准备好,或当指定的时间值已经超时,或捕捉到信号时,函数返回。在linux下,若在该时间值尚未超过时select就返回,那么将用余留时间更新tvptr指向的结构。
举例:
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#include
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#include
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#include
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#include
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#include "apue.h"
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int main()
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{
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fd_set rfds, wfds;
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int fd, result;
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char buf[10];
-
if((fd = open("tempselect", O_CREAT | O_WRONLY, S_IRUSR | S_IWUSR))< 0)
-
err_sys("open tempselect error");
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FD_ZERO(&rfds);
-
FD_ZERO(&wfds);
-
FD_SET(fd, &rfds);
-
FD_SET(STDIN_FILENO, &wfds);
-
if((result = select(fd+1, &rfds, &wfds, NULL, NULL)) == -1)
-
perror("select error");
-
else if(result == 0)
-
printf("no fd ready/n");
-
else
-
{
-
printf("%d fd(s) ready/n", result);
-
if(FD_ISSET(fd, &rfds))
-
printf("fd is ready for read/n");
-
if(read(fd, buf, 10) < 0)
-
perror("read fd error");
-
if(FD_ISSET(STDIN_FILENO, &wfds))
-
printf("STDIN is ready for write/n");
-
}
-
exit(0);
-
}
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-
-
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-
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3.pselect函数
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#include
-
int pselect(int maxfdp1, fd_set *restrictreadfds, fd_set *restrict writefds,
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fd_set *restrict exceptfds, const structtimespec *restrict tsptr,
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const sigset_t *restrictsigmask);
-
pselect它与select的区别在于:
①pselect使用timespec结构指定超时值。timespec结构以秒和纳秒表示时间,而非秒和微秒。
②pselect的超时值被声明为const,这保证了调用pselect不会改变timespec结构。
③pselect可使用一个可选择的信号屏蔽字。在调用pselect时,以原子操作的方式安装该信号屏蔽字,在返回时恢复以前的信号屏蔽字。
4.poll函数
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#include
-
int poll(struct pollfd fdarray[], nfds_tnfds, int timeout);
-
返回值:准备就绪的描述符数,若超时返回0,若出错返回-1
与select不同,poll不是为每个状态构造一个描述符集,而是构造一个pollfd结构数组,每个数组元素指定一个描述符编号以及对其所关心的状态。
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struct pollfd
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{
-
int fd;
-
short events;
-
short revents;
-
};
fdarray中元素的个数由nfds说明。
pollfd结构中的events告诉内核我们队该描述符关心的是什么。应将其值设定为下表所示的值:
poll函数返回时,内核设置revents成员,以说明对该描述符已经发生了什么事件。
timeout参数说明愿意等待的时间:1)timeout==-1,永久等待;2)timeout==0,不等待;3)timeout>0,等待timeout毫秒。注意:poll的timeout是以毫秒计的。
示例:
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#include
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#include
-
#include
-
#include
-
#include "apue.h"
-
int main()
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{
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int fd, result;
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char buf[10];
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struct pollfd fds[2];
-
if((fd = open("tempselect", O_CREAT | O_WRONLY, S_IRUSR |S_IWUSR)) < 0)
-
err_sys("open tempselect error");
-
fds[0].fd = fd;
-
fds[0].events = POLLIN;
-
fds[1].fd = STDIN_FILENO;
-
fds[1].events = POLLOUT;
-
if((result = poll(fds, 2, -1)) == -1)
-
perror("poll error");
-
else
-
{
-
printf("%d fd(s) ready/n", result);
-
if(fds[0].revents == POLLIN)
-
printf("fd is ready for read/n");
-
if(read(fd, buf, 10) < 0)
-
perror("read fd error");
-
if(fds[1].revents == POLLOUT)
-
printf("STDIN is ready for write/n");
-
}
-
exit(0);
-
-
}
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