首页 / 操作系统 / Linux / IO的多路复用和信号驱动

Linux为多路复用IO提供了较多的接口，有select（）,pselect（）,poll（）的方式，继承自BSD和System V 两大派系。 select模型比较简单，“轮询”检测fd_set的状态，然后再采取相应的措施。 信号驱动模型有必要仔细研究一下，一般有如下步骤：

1. 设置安装函数，信号是驱动信号是SIGIO（最好使用sigaction的方式，方便设置flag为SA_RESTART，因为client中读取终端的syscall可能会被中断，有必要重启。当然，使用signal（）的方式然后再对errno进行判断是否为ETNTR，自行重启也是一种方法。但是signal（）的可移植性问题，我强烈不建议使用）
2. 设置fd的属主。F_SETOWN,要接受信号的进程，fcntl（）.
3. 设置fd的异步标志。小细节，用"|"添加，要把之前的状态保留，也就是先F_GETFL再F_SETFL。（注意：在打开文件open（）时设置标识O_ASYNC无实质效果）  

   On Linux, specifying the O_ASYNC
   flag when calling open（） has no effect. To enable signal-driven I/O, we must
   instead set this flag using the fcntl（） F_SETFL operation （Section 5.3）.————《the linux programming interface》 4.3.1

4. sigaction（）安装

具体进下文client例程。 写了一个聊天程序的demo，把这两种技术都使用了。服务端采取多路复用的IO方式，代替多进（线）程的模型，客服端采取的是信号驱动，如下：容易产生bug的地方都写注释里边了。serv.c#include <sys/select.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>void endServ（int sig）
{
    printf（"Server ended！ "）;
    exit（-1）;
}int main（）
{
    // signal
    struct sigaction act;
    sigemptyset（&act.sa_mask）;
    act.sa_handler = endServ;
    act.sa_flags = 0;
    sigaction（SIGINT,&act,0）;
    printf（"This server is started,enter CTRL+C to end. "）;    int servfd = socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）;
    if（servfd == -1） {
        printf（"something wrong with socket（）:%m "）;
        exit（-1）;
    }    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons（9999）;
    inet_pton（AF_INET,"127.0.0.1",&addr.sin_addr）;    if （bind（servfd,（struct sockaddr*）&addr,sizeof（addr）） == -1） {
        printf（"Some thing wrong with bind（）:%m "）;
        exit（-1）;
    }
    printf（"Bind success！ "）;    listen（servfd,20）;
   
    int numbers=0;//how many clients has accepted
    fd_set fs;
    FD_ZERO（&fs）;
    int client_fd[100];
    int i;
    for（i=0;i<100;++i）
    {
        client_fd[i] = -1;
    }    int maxfd=0;
    char buf[1024];
    for（;;）
    {
        maxfd =0;
        FD_ZERO（&fs）;
        FD_SET（servfd,&fs）;
        maxfd = maxfd>servfd？maxfd:servfd;
        for（i=0;i<numbers;++i）
        {
            if（client_fd[i] ！= -1） {
                FD_SET（client_fd[i],&fs）;
                maxfd = maxfd>client_fd[i]？maxfd:client_fd[i];
            }
        }        int res = select（maxfd+1,&fs,0,0,0）;
        if（res == -1） {
            printf（"Something wrong with select（）:%m "）;
            exit（-1）;
        }        if（FD_ISSET（servfd,&fs） && numbers < 100） {
            printf（"New client！ "）;
            client_fd[numbers] = accept（servfd,0,0）;
            numbers++;
        }
       
        for（i=0;i<numbers;++i）
        {
            bzero（buf,sizeof（buf））;
            //judge if client_fd[i] equal -1 is necessary
            //if a client quited,next time the program will
            //have a segment default
            //also it should be in the front.
            if（client_fd[i] ！= -1 && FD_ISSET（client_fd[i],&fs））
            {
                res = recv（client_fd[i],buf,sizeof（buf）,0）;
                if（res == 0） {
                    printf（"A client quit "）;
                    close（client_fd[i]）;
                    FD_CLR（client_fd[i],&fs）;
                    client_fd[i] = -1;
                }
                else if（res == -1） {
                    printf（"Something wrong with net. "）;
                    exit（-1）;
                }
                else {
                    int j;
                    for（j=0;j<numbers;++j）
                    {
                        if（client_fd[j] ！= -1）
                            send（client_fd[j],buf,sizeof（buf）,0）;
                    }
                }
            }
        }
    }
}client：#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <fcntl.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>static int fd;void show（int sig）
{
    char buf[1024] = {0};
    int n = read（fd,buf,sizeof（buf））;
    buf[n] = 0;
    write（1,"MSG:",strlen（"MSG:"））;
    write（1,buf,strlen（buf））;
}int main（）
{
    struct sigaction act;
    sigemptyset（&act.sa_mask）;
    act.sa_handler = show;
    //This is necessary,in last loop read（） counld be interrupt;
    act.sa_flags = SA_RESTART;
    sigaction（SIGIO,&act,0）;    fd = socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）;
    if（fd == -1） {
        printf（"Cannot get socketfd！:%m "）;
        exit（-1）;
    }    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons（9999）;
    inet_pton（AF_INET,"127.0.0.1",&addr.sin_addr）;    if（connect（fd,（struct sockaddr*）&addr,sizeof（addr）） ！= -1）
        printf（"connect success！ "）;
    else
        exit（-1）;    int flag = fcntl（fd,F_GETFL）;
    flag |= O_ASYNC;
    fcntl（fd,F_SETFL,flag）;
    fcntl（fd,F_SETOWN,getpid（））;    char buffer[1024]={0};
    for（;;）
    {
        int n = read（0,buffer,sizeof（buffer））;
        if（n==-1）
            break;
        send（fd,buffer,n,0）;
    }    write（1,"Closed.",strlen（"Closed."））;
}本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2015-07/120335.htm