TCP多线程模型、IO模型（select、poll、epoll）

news2024/7/6 18:38:07

我要成为嵌入式高手之3月11日Linux高编第十九天！！
————————————————————————————

TCP并发模型

一、TCP多线程模型：

缺点：创建线程会带来资源开销，能够现的并发量比较有限

二、IO模型：

1、阻塞IO

        没有数据到来时，可以让任务挂起，节省CPU资源开销，提升系统效率

2、非阻塞IO

        fcntl

        程序未接收到数据时一直执行，效率很低

3、异步IO

        只能绑定一个文件描述符用来读取数据

4、多路复用IO

        多个IO用一个函数接口监测

        select

                1、select监听的集合中的文件描述符有上限限制

                2、select有内核层向用户层数据空间拷贝的过程，占用系统资源开销

                3、select必须轮询检测产生事件的文件描述符

                4、select只能工作在水平触发模式，无法工作在边沿触发（高速模式）

       /* According to POSIX.1-2001, POSIX.1-2008 */
       #include <sys/select.h>

       /* According to earlier standards */
       #include <sys/time.h>
       #include <sys/types.h>
       #include <unistd.h>

       int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
                  fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

        功能：监听文件描述符中是否有文件描述符变成ready状态

        参数：

                nfds：最大文件描述符的值+1；

                readfds：读文件描述符的首地址

                writefds：写文件描述符的首地址

                exceptfds：其余文件描述符集合

                timeout：等待的市场，NULL一直等待

        返回值：成功返回文件描述符集合中文件描述符的个数，失败返回-1；

       void FD_CLR(int fd, fd_set *set);

        功能：将文件描述符fd从集合中清除

        int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);

        功能：判断文件描述符fd是否能在集合中

        void FD_SET(int fd, fd_set *set);

        功能：将文件描述符fd加入到集合中

        void FD_ZERO(fd_set *set);

        将文件描述符集合清0；

写端：

#include "head.h"

int main(void)
{
    int fd = 0;
    char tmpbuff[4096] = {0};

    mkfifo("/tmp/myfifo", 0777);

    fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);
    if (-1 == fd)
    {
        perror("fail to open");
        return -1;
    }

    while (1)
    {
        gets(tmpbuff);
        write(fd, tmpbuff, strlen(tmpbuff));
    }
    close(fd);

    return 0;
}

读端：

#include "head.h"

int main(void)
{
    int fd = 0;
    int flags = 0;
    char *pret = NULL;
    ssize_t nsize = 0;
    char tmpbuff[4096] = {0};
    fd_set rdfds;
    fd_set tmpfds;
    int ret = 0;

    mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);
    
    fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);
    if (-1 == fd)
    {
        perror("fail to open");
        return -1;
    }

    FD_ZERO(&rdfds);//将文件描述符集合清0
    FD_SET(fd, &rdfds);//将文件描述符fd加入到文件描述符集合中
    FD_SET(0, &rdfds);//将文件描述符0加入到文件描述符集合中

    while (1)
    {
        tmpfds = rdfds;
        ret = select(fd+1, &tmpfds, NULL, NULL, NULL);
        if (-1 == ret)
        {
            perror("fail to select");
            return -1;
        }

        if (FD_ISSET(fd, &tmpfds))//判断文件描述符fd是否还在文件描述符集合中
        {
            memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
            read(fd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff));
            printf("FIFO:%s\n", tmpbuff);
        }

        if (FD_ISSET(0, &tmpfds))
        {
            memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
            gets(tmpbuff);
            printf("STDIN:%s\n", tmpbuff);
        }

    }

    close(fd);

    return 0;
}

 结果：

poll 

        1、poll监听的文件描述符没有上限的限制

        2、有内核层向用户层数据空间拷贝的过程，占用系统资源开销

        3、必须轮询检测产生事件的文件描述符

        4、只能工作在水平触发模式，无法工作在边沿触发（高速模式）

#include <poll.h>

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

功能：监听文件描述符集合是否有事件发生

参数：

        fds：监听文件描述符集合数组的空间首地址

        nfds：监听文件描述符集合元素个数

        timeout：等待的时间（-1 一直等待）

返回值：成功返回产生事件的文件描述符的个数，失败返回-1；

           struct pollfd {
               int   fd;              /* file descriptor */（监听的文件描述符）
               short events;     /* requested events */（要监听的事件）
                        POLLIN:是否可读
                        POLLOUT:是否可写
               short revents;    /* returned events */（实际产生的事件）
           };

读端：

#include "head.h"

int main(void)
{
	int fd = 0;
	int flags = 0;
	char *pret = NULL;
	ssize_t nsize = 0;
	char tmpbuff[4096] = {0};
	struct pollfd fds[2];
	int nready = 0;

	mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);

	fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);
	if (-1 == fd)
	{
		perror("fail to open");
		return -1;
	}
	
	fds[0].fd = fd;
	fds[0].events = POLLIN;
	fds[1].fd = 0;
	fds[1].events = POLLIN;

	while (1)
	{
		nready = poll(fds, 2, -1);
		if (-1 == nready)
		{
			perror("fail to poll");
			return -1;
		}

		if (fds[0].revents & POLLIN)
		{
			memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
			read(fd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff));
			printf("FIFO:%s\n", tmpbuff);
		}
	
		if (fds[1].revents & POLLIN)
		{
			memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
			gets(tmpbuff);
			printf("STDIN:%s\n", tmpbuff);
		}
	}

	close(fd);
}

写端：

#include "head.h"

int main(void)
{
	int fd = 0;
	char tmpbuff[4096] = {0};

	mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);

	fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);
	if (-1 == fd)
	{
		perror("fail to open");
		return -1;
	}

	while (1)
	{
		gets(tmpbuff);
		write(fd, tmpbuff, strlen(tmpbuff));
	}

	close(fd);

	return 0;
}

结果：

 epoll

1、epoll_create

#include <sys/epoll.h>

int epoll_create(int size)；

功能：创建一张内核事件表

参数：size：事件的个数

返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1；

2、epoll_ctl

#include <sys/epoll.h>

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

功能：维护epoll事件表

参数：

        epfd：事件表的文件描述符

        op：

                EPOLL_CTL_ADD添加事件

                EPOLL_CTL_MOD修改事件

                EPOLL_CTL_DEL删除事件

        fd：操作的文件描述符

        event：事件对应的事件

           typedef union epoll_data {
               void           *ptr;
               int              fd;
               uint32_t     u32;
               uint64_t     u64;
           } epoll_data_t;

           struct epoll_event {
               uint32_t     events;        /* Epoll events */
               epoll_data_t data;        /* User data variable */
           };

返回值：成功0，失败-1；

events:

data：要操作的文件的文件描述符 

3、epoll_wait

#include <sys/epoll.h>

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,int maxevents, int timeout);

功能：监听事件表中的事件

参数：

        epfd：事件表的文件描述符

        events：存放实际产生事件的数组空间首地址

        maxevents：最多存放事件的个数

        timeout：设定监听的时间（超过该时间不再监听）-1一直监听直到有事件发生

返回值：

        成功返回实际产生事件的文件描述符的个数

        时间到达还没有事件产生返回0

        失败返回-1

read.c

#include "head.h"

int main(void)
{
    int fd = 0;
    int epfd = 0;
    struct epoll_event env;//epoll_ctl需要的事件的结构体
    int nready = 0;
    struct epoll_event retenv[2];
    int i = 0;
    ssize_t nsize = 0;
    char *pret = NULL;
    char tmpbuff[4096] = {0};


    mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);
    fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);
    if (-1 == fd)
    {
        perror("fail to open");
        return -1;
    }

    /*创建一张2个事件的内核事件表*/
    epfd = epoll_create(2);
    if (epfd == -1)
    {
        perror("fail to create");
        return -1;
    }

    /*设置事件结构体的属性*/
    env.events = EPOLLIN;
    env.data.fd = fd;
    /*操作事件*/
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &env);

    env.events = EPOLLIN;
    env.data.fd = 0;
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &env);

    while (1)
    {
        /*监听事件表中的事件*/
        nready = epoll_wait(epfd, retenv, 2, -1);//第二个参数是存放实际产生事件的结构体, 最多存放的个数, 设置监听时间，-1一直监听直到有事件发生
        if (-1 == nready)
        {
            perror("fail to nready");
            return -1;
        }

        for (i = 0; i < nready; ++i)
        {
            if (retenv[i].data.fd == 0)//判断要操作的流是否为从终端输入
            {
                memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
                gets(tmpbuff);
                printf("STDIN: %s\n", tmpbuff);
            }

            if (retenv[i].data.fd == fd)
            {
                memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));
                read(fd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff));
                printf("FIFO: %s\n", tmpbuff);
            }
        }
    }

    close(fd);

    return 0;
}

write.c

#include "head.h"

int main(void)
{
    int fd = 0;
    char tmpbuff[4096] = {0};

    mkfifo("/tmp/myfifo", 0664);

    fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);
    if (-1 == fd)
    {
        perror("fail to open");
        return -1;
    }
    
    while (1)
    {
        gets(tmpbuff);
        write(fd, tmpbuff, strlen(tmpbuff));
    }
    close(fd);

    return 0;
}

 

 

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1508479.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

产品设计 - 尼尔森交互设计原则

产品设计 - 尼尔森交互设计原则

文章目录 前言1. 状态可见原则1.1 理论介绍1.2 实践应用 2. 环境贴切原则2.1 理论介绍2.2 实践应用 3. 用户可控原则3.1 理论介绍3.2 实践应用 4. 一致性原则4.1 理论介绍4.2 实践应用 5. 易用原则5.1 理论介绍5.2 实践应用 6. 灵活高效原则6.1 理论介绍6.2 实际应用 7. 优美简…
阅读更多...
opengl 学习(五)-----变换

opengl 学习(五)-----变换

变换 分类向量向量与标量运算向量取反向量加减向量相乘点乘叉乘 矩阵矩阵的加减矩阵的数乘矩阵相乘 矩阵与向量相乘单位矩阵缩放位移 旋转GLMdemo效果解析教程 分类 OpenGL C 向量 下面有一个解释的非常好的理解: 向量有一个方向(Direction)和大小(Magnitude&#xff0c;也叫…
阅读更多...
网络编程(3/6)

网络编程(3/6)

使用C语言完成数据库的增删改 #include<myhead.h> int do_add(sqlite3 *ppDb) {int numb;char name[50];int salary;printf("请输入员工信息&#xff1a;工号、姓名、薪水\n");scanf("%d %s %d",&numb,name,&salary);char sql[128];char *e…
阅读更多...
关于遗传力常见的误解

关于遗传力常见的误解

大家好&#xff0c;我是邓飞&#xff0c;今天看了一篇非常好的文章&#xff0c;介绍了遗传力相关概念和计算方法&#xff0c;里面提到了常见的误解&#xff0c;这里汇总一下。 文献链接&#xff1a;https://excellenceinbreeding.org/sites/default/files/manual/EiB-M2_Herit…
阅读更多...
Ping工作原理

Ping工作原理

文章目录 目的ping网络协议 OSIICMP什么是ICMP作用功能报文类型查询报文类型差错报文类型ICMP 在 IPv4 和 IPv6 的封装ICMP 在 IPv4 协议中的封装ICMP 在 IPv6 协议中的封装ICMP 头部日常ping 排除步骤ping 查询报文使用code扩展目的 本文主要是梳理ping的工作原理- 揭开 ICMP…
阅读更多...
FPGA AXI4总线操作教程

FPGA AXI4总线操作教程

AXI&#xff08;Advanced Extensible Interface&#xff09;总线是一种高性能、低延迟的片上系统&#xff08;SoC&#xff09;接口标准&#xff0c;广泛应用于现代数字系统设计中。它允许不同的硬件组件以高效、可靠的方式进行数据传输和控制。本教程将介绍AXI总线的基本操作和…
阅读更多...
C++面向对象..

C++面向对象..

1.面向对象的常见知识点 类、 对象、 成员变量(属性)、成员函数(方法)、 封装、继承、多态 2.类 在C中可以通过struct、class定义一个类 struct和class的区别&#xff1a; struct的默认权限是public(在C语言中struct内部是不可以定义函数的) 而class的默认权限是private(该权…
阅读更多...
上位机图像处理和嵌入式模块部署（qmacvisual旋转和镜像）

上位机图像处理和嵌入式模块部署（qmacvisual旋转和镜像）

【 声明&#xff1a;版权所有&#xff0c;欢迎转载&#xff0c;请勿用于商业用途。 联系信箱&#xff1a;feixiaoxing 163.com】 旋转和镜像是图像处理中经常遇到的一个情况。很多时候&#xff0c;摄像头面对物体进行拍摄&#xff0c;未必是正对着进行拍摄的&#xff0c;这个时…
阅读更多...
谷粒商城【成神路】-【10】——缓存

谷粒商城【成神路】-【10】——缓存

目录 &#x1f9c2;1.引入缓存的优势 &#x1f953;2.哪些数据适合放入缓存 &#x1f32d;3.使用redis作为缓存组件 &#x1f37f;4.redis存在的问题 &#x1f9c8;5.添加本地锁 &#x1f95e;6.添加分布式锁 &#x1f95a;7.整合redisson作为分布式锁 &#x1f697…
阅读更多...
JavaScript实现通过键盘弹钢琴的效果

JavaScript实现通过键盘弹钢琴的效果

本片文章通过触发键盘事件来触发对应的音乐&#xff0c;而且给页面添加了渐变的active类名&#xff0c;通过触发不同的鼠标事件&#xff0c;然后active类移动来实现按下钢琴键的视觉效果。 关键代码&#xff1a; <!DOCTYPE html> <html lang"en"><h…
阅读更多...
提示并输入一个字符串，统计该字符中大写、小写字母个数、数字个数、空格个数以及其他字符个数要求使用C++风格字符串完成

提示并输入一个字符串，统计该字符中大写、小写字母个数、数字个数、空格个数以及其他字符个数要求使用C++风格字符串完成

#include <iostream> #include <array> using namespace std;int main() {cout<<"请输入一个字符串"<<endl;//array<string,100> str;string str;getline(cin,str);int daxie0,xiaoxie0,num0,space0,other0;int lenstr.size();;for(in…
阅读更多...
Java随手记

Java随手记

equals和的区别 使用基本数据类型&#xff08;char&#xff0c;int&#xff0c;long等&#xff09;的时候&#xff0c;比较的是它们的值 使用引用数据类型的时候&#xff0c;比较的是地址 equals如果不重写&#xff0c;那么和 是没差别的 下面来看String的比较&#xff0c;这…
阅读更多...
Spring Security自定义认证授权过滤器

Spring Security自定义认证授权过滤器

自定义认证授权过滤器 自定义认证授权过滤器1、SpringSecurity内置认证流程2、自定义Security认证过滤器2.1 自定义认证过滤器2.2 定义获取用户详情服务bean2.3 定义SecurityConfig类2.4 自定义认证流程测试 3、 基于JWT实现无状态认证3.1 认证成功响应JWT实现3.2 SpringSecuri…
阅读更多...
Kafka MQ 生产者和消费者

Kafka MQ 生产者和消费者

Kafka MQ 生产者和消费者 Kafka 的客户端就是 Kafka 系统的用户&#xff0c;它们被分为两种基本类型:生产者和消费者。除 此之外&#xff0c;还有其他高级客户端 API——用于数据集成的 Kafka Connect API 和用于流式处理 的 Kafka Streams。这些高级客户端 API 使用生产者和消…
阅读更多...
如何保证消息的可靠传输

如何保证消息的可靠传输

数据的丢失问题&#xff0c;可能出现在生产者、MQ、消费者中 生产者丢失&#xff1a; 生产者将数据发送到 RabbitMQ 的时候&#xff0c;可能数据就在半路给搞丢了&#xff0c;因为网络问题啥的&#xff0c;都有可能。此时可以选择用 RabbitMQ 提供的事务功能&#xff0c;就是生…
阅读更多...
脚手架cli快速创建Vue2/Vue3项目

脚手架cli快速创建Vue2/Vue3项目

前言&#xff1a; 本文的nodejs版本是14.21.3 第一步 进入cmd窗口 1、全局安装webpack npm install webpack-g&#xff0c; npm install webpack-g 第二步 2、全局安装vue脚手架 npm install -g vue/cli 第三步 3、初始化vue项目 &#xff08;vue脚手架使用webpack模…
阅读更多...
资料下载-嵌入式 Linux 入门

资料下载-嵌入式 Linux 入门

学习的第一步是去下载资料。 1. 有哪些资料 所有资料分 4 类&#xff1a; ① 开发板配套资料(原理图、虚拟机的映像文件、烧写工具等)&#xff0c;放在百度网盘 ② 录制视频过程中编写的文档、源码、图片&#xff0c;放在 GIT 仓库 ③ u-boot、linux 内核、buildroot 等比较大…
阅读更多...
STM32CubeMX学习笔记18——FSMC（TFT-LCD屏触摸）

STM32CubeMX学习笔记18——FSMC（TFT-LCD屏触摸）

1.触摸屏简介 目前最常用的触摸屏有两种&#xff1a;电阻式触摸屏和电容式触摸屏 1.1 电阻式触摸屏 电阻式的触摸屏结构如下图示&#xff0c;它主要由表面硬涂层、两个ITO层、间隔点以及玻璃底层构成&#xff0c;这些结构层都是透明的&#xff0c;整个触摸屏覆盖在液晶面板上…
阅读更多...
45、C++/基础练习20240311

45、C++/基础练习20240311

一、提示并输入一个字符串&#xff0c;统计该字符中大写、小写字母个数、数字个数、空格个数以及其他字符个数 要求 使用C风格字符串完成。 代码&#xff1a; #include <iostream>using namespace std;int main() {string buf;//定义字符串类型变量bufcout << &…
阅读更多...
鸿蒙（HarmonyOS）项目方舟框架（ArkUI）之Stack容器组件

鸿蒙（HarmonyOS）项目方舟框架（ArkUI）之Stack容器组件

鸿蒙&#xff08;HarmonyOS&#xff09;项目方舟框架&#xff08;ArkUI&#xff09;之Stack容器组件 一、操作环境 操作系统: Windows 10 专业版、IDE:DevEco Studio 3.1、SDK:HarmonyOS 3.1 二、Stack容器组件 堆叠容器&#xff0c;子组件按照顺序依次入栈&#xff0c;后一…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023