Linux select函数和poll函数

叁歲伎倆 2023-10-16 22:19 7阅读 0赞

以前写服务器程序直接就都写成多线程的了，没考虑过其他方式，也没考虑到底哪种方式好；

前些日子看些人说windows下面用完成端口、Linux下面用epoll,这些效率高。

其它环境一说就是select；似乎很多人不愿意提多线程方式，也许被传说中的线程同步吓得吧；

我个人还是偏向多线程方式，这样不但可以监视多端口，还可以分离业务逻辑，便于调试维护。

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看明白这几个东西，需要一个环境，描述问题；

就是我的程序需要同时处理两个或两个以上的文件描述符；

这几种方法都能解决，除了多线程方式外，都要依靠非阻塞I/O;

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>fd = open(filename , O_RDONLY｜O_NONBLOCK);</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

轮询的方法就可以当个传说中的笑话来听，没有人会这么用。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> #define BLKSIZE 1024 int nbytes; char buf[BLKSIZE]; int sign_done = 0; while(!sign_done){ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; nbytes = read(fd,buf,BLKSIZE); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if( ( ( nbytes&lt;0 ) &amp;&amp; (errno != EAGAIN ) &amp;&amp; (errno != EINTR) ) || !nbytes) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; do_something_process_error(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; else &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; do_something_process_data(); &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //if should end loop .set sign_done to 1; } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

fd是非阻塞的，读不到东西的话就一直读，一直占用CPU资源。除了浪费，没有价值了吧；

第二种方法是使用SIGPOLL信号的异步I/O；

SIGPOLL是SISTEM V的信号，BSD系统用SIGIO;

当系统知道有东西需要你读的时候，就发个SIGPOLL信号来通知；

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> int sigpoll_received = 0; static void poll_handler(int signo){&nbsp;&nbsp; //这个是SIGPOLL的信号处理函数 &nbsp;&nbsp;&nbsp; sigpoll_received = 1; } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> int fd1, fd2 ; int fd1_done=0 , fd2_done = 0; sigset_t oldmask , newmask , zeromask; struct sigaction newact; &nbsp; fd1 = open (filename1 , O_RDONLY | O_NONBLOCK); fd2 = open (filename2 , O_RDONLY | O_NONBLOCK); sigemptyset ( &amp;newmask ); sigaddset ( &amp;newmask , SIGPOLL); sigprocmask (SIG_BLOCK , &amp;newmask , &amp;oldmask); //要在实际读取之前阻塞SIGPOLL信号 &nbsp; newact.sa_handler = poll_handler; sigemptyset(&amp;newact.sa_mask); newact.sa_flags = 0; sigaction ( SIGPOLL , &amp;newact , NULL ); //给SIGPOLL信号安装处理器 &nbsp; ioctl(fd1 , I_SETSIG , S_INPUT | S_HANGUP );&nbsp;&nbsp; //设置当有东西读时产生 SIGPOLL信号 ioctl(fd2 , I_SETSIG , S_INPUT | S_HANGUP ); &nbsp; sigemptyset ( &amp;zeromask ) ; while ( !fd1_done || !fd2_done ){ &nbsp;&nbsp;&nbsp; if ( !fd1_done) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; deal_with_fd1_and_set_fd1done_sign; &nbsp;&nbsp;&nbsp; if ( !fd12done) &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; deal_with_fd2_and_set_fd1done_sign; &nbsp;&nbsp;&nbsp; while ( !sigpoll_received &amp;&amp; ( !fd1_done || !fd2_done ) ) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; sigsuspend ( &amp;zeromask ) ; //没东西读的时候，阻塞在这里一直等到SIGPOLL信号来到 &nbsp;&nbsp;&nbsp; sigpoll_received = 0; } &nbsp; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

第三种方法是使用select系统调用；

select是BSD系统的，但大多数系统都支持，可能是因为spec1170的原因吧；

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> #include #include int select (int nfds , fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set * exceptfds, struct timeval * timeout) ; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

第一个参数nfds是文件描述符集中要检测的掩码位数，这是因为以前描述符集是作为一个整数位屏蔽码实现的；

也就是每一位表示一个描述符，但那种方法没办法处理多于32个描述符（原来洋人也有不用大脑思考问题的时候^\_^);

现在描述符一般用整数数组的位域表示；这个nfds的数值要比实际要检测的描述符数多一，具体为啥要去看系统调用的源码了（今天俺不看了）；

后面三个(fd\_set\*)类型的就是实际的描述符集了，读监控、写监控、异常监控三个单独的集；

最后是超时时间，到时间函数就返回了，很多人说这个可以当成定时器用，比alarm好用；

select被信号中断时返回-1，并设errno 为 EINTR ;

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> fd_set readset; int maxfd, fd1 , fd2; maxfd = fd1; if (fd2 &gt; maxfd ) maxfd = fd2;&nbsp;&nbsp; //找出最大的描述符 while (1) { &nbsp;&nbsp;&nbsp; FD_ZERO(&amp;readset); /*由于select返回时会清除描述符集中无数据的描述符，所以每次select之前都要重设描述符集 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp; FD_SET(fd1 , &amp;readset ); &nbsp;&nbsp;&nbsp; FD_SET(fd2 , &amp;readset ); &nbsp;&nbsp;&nbsp; if ( (select (maxfd+1, &amp;readset , NULL, NULL, NULL) == -1 ) &amp;&amp; (errno != EINTR) ) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /* deal with error */ &nbsp;&nbsp;&nbsp; else{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if( FD_ISSET(fd1 , &amp;readset ) )&nbsp;&nbsp;&nbsp; /* FD_ISSET(2) 检查指定的描述符是否被设置了 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /* get and process data *//*这里的问题是处理这些数据的时候，进程会阻塞在这里，其他端口的数据的处理没有办法重叠操作*/ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if( FD_ISSET(fd2 , &amp;readset ) ) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /* get and process */ &nbsp;&nbsp;&nbsp; } } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

Poll是SVR4的东西，是和select几乎一样的东西，仅仅是对描述符使用的方式不一样；

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> #include #include int poll (struct pollfd *fds, size_t nfds , int timeout); struct pollfd { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; int fd;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /* 文件描述符 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; short events; /* 等待的事件 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; short revents; /* 实际发生了的事件 */ }; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

poll用pollfd结构数组提供描述符，并且分别使用输入和输出的消息掩码,这样不用像select那样每次调用之前都设置一次。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> struct pollfd * fds; short errmsk; int idx; errmsk = POLLERR|POLLHUP; fds = (void *)calloc(num_fds , sizeof(struct pollfd)); for(idx = 0 ; idx &nbsp;&nbsp;&nbsp; (fds + idx)-&gt;fd = *****; /*设置描述符*/ &nbsp;&nbsp;&nbsp; (fds + idx)-&gt;events = POLLRDNORM; /* 设置要监听的事件 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp; (fds + idx)-&gt;revents = 0; } while (situation ){ &nbsp;&nbsp;&nbsp; if( ( num_ret = poll ( fds , num_fds , INFTIM ) ) == -1 ) &amp;&amp; (errno != EINTR ) ) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; break; &nbsp;&nbsp;&nbsp; for ( idx = 0 ; idx &lt; num_fds &amp;&amp; num_ret &gt;0 ; idx++){ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if( (fds + idx )-&gt;events &amp;&amp; (fds + idx )-&gt;revents ) { /* 确实有消息来，有事件发生，而不是错误 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if( (fds + idx)-&gt;revents &amp; errmsk ) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /* 错误 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (fds + idx)-&gt;revents = 0; /*清理掉 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; else if( (fds +idx )-&gt;revents &amp; POLLRDNORM ){ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /* 正常处理数据 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp; } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

转自：http://www.cnblogs.com/qq78292959/archive/2012/03/30/2425507.html