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linuxsocket阻塞模式

发布时间:2023-01-18 05:45:27

linux下socket的阻塞模式有什么用

等待被连接

㈡ linux网络编程中阻塞和非阻塞socket的区别

阻塞的是意思是这样:read函数读的时候,如果此时数据包没有来,那就程序就会暂停执行,在read函数里面暂停。它如何继续执行呢?那就是数据包来之后它继续执行。非阻塞就是说,如何执行read函数的时候,数据包没有,那么read函数返回没有读到任何东西,如果执行read函数时候恰好有数据包,那么read函数将返回读到的数据包。也就是说,阻塞的socket使用read的时候,你都能保证读到数据包。而非阻塞就不一定了,所以往往非阻塞需要配合循环,不停的读,或者设置一个超时。如果读了几次,或者等待了多少秒没有读到,就超时。阻塞的,无法控制时间。

㈢ linux网络编程中阻塞和非阻塞socket的区别

用一个函数举例吧,比如服务器端在等待客户端接入的时候,是调用accept函数,如果是阻塞的情况下,程序会一直停在accept函数这里,一直判断有没有客户端接入。而如果是非阻塞的情况下,程序只会在当前的时间上调用accept函数,只判断一次有没有客户端接入,不管有没有,判断完后程序就会接着执行下面的代码。(如果想用非阻塞,就在accept函数前调用select函数吧)

㈣ 同步与异步,阻塞与非阻塞的区别,以及select,poll和epoll

异步的概念和同步相对。
(1)当一个同步调用发出后,调用者要一直等待返回消息(结果)通知后,才能进行后续的执行;

(2)当一个异步过程调用发出后,调用者不能立刻得到返回消息(结果)。实际处理这个调用的部件在完成后,通过 状态、通知和回调 来通知调用者。

这里提到执行部件和调用者通过三种途径返回结果:状态、通知和回调。使用哪一种通知机制,依赖于执行部件的实现,除非执行部件提供多种选择,否则不受调用者控制。

(A)阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起,一直处于等待消息通知,不能够执行其他业务

(B)非阻塞调用是指在不能立刻得到结果之前,该函数不会阻塞当前线程,而会立刻返回

场景比喻:
举个例子,比如我去银行办理业务,可能会有两种方式:

在上面的场景中,如果:
a)如果选择排队(同步),且排队的时候什么都不干(线程被挂起,什么都干不了),是同步阻塞模型;
b)如果选择排队(同步),但是排队的同时做与办银行业务无关的事情,比如抽烟,(线程没有被挂起,还可以干一些其他的事),是同步非阻塞模型;
c)如果选择拿个小票,做在位置上等着叫号(通知),但是坐在位置上什么都不干(线程被挂起,什么都干不了),这是异步阻塞模型;
d)如果选择那个小票,坐在位置上等着叫号(通知),但是坐着的同时还打电话谈生意(线程没有被挂起,还可以干其他事情),这是异步非阻塞模型。

对这四种模型做一个总结:
1:同步阻塞模型,效率最低,即你专心排队,什么都不干。
2:异步阻塞,效率也非常低,即你拿着号等着被叫(通知),但是坐那什么都不干
3:同步非阻塞,效率其实也不高,因为涉及到线程的来回切换。即你在排队的同时打电话或者抽烟,但是你必须时不时得在队伍中挪动。程序需要在排队和打电话这两种动作之间来回切换,系统开销可想而知。
4:异步非阻塞,效率很高,你拿着小票在那坐着等叫号(通知)的同时,打电话谈你的生意。

linux下几个基本概念
1:用户控件和内核空间。 现代操作系统都是采用虚拟存储器,在32位操作系统下,它的寻址空间(虚拟存储空间)为4G(2的32次方)。为了保证用户进程补鞥呢直接操作内核,保证内核的安全,操作系统将虚拟空间划分为两部分,一部分为内核空间,一部分为用户空间。对linux操作系统而言,将最高的1G字节空间分给了内核使用,称为内核空间,将较低的3G字节的空间划分为用户空间。

2:进程切换很耗资源 ,为了控制进程的执行,内核必须有能力挂起正在cpu上运行的进程,并恢复以前挂起的某个进程的执行,这种行为叫进程的切换。每次切换,要保存上一个的上下文环境等等,总之记住进程切换很耗资源。

3:文件描述符 :文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上,他是一个索引,指向内核为每个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个文件时,内核就会向进程返回一个非负整数的文件描述符。但是文件描述符一般在unix,linux系统中才讲。

缓存IO ,大多数系统的默认IO操作都是缓存IO,在linux的缓存IO机制中,操作系统会将IO的数据缓存在系统的页缓存(page cache)中,也就是说,数据会先被拷贝到操作系统内核的缓冲区,然后才会从操作系统内核的缓冲区拷贝到应用程序的地址空间。 缓存IO的缺点: 数据在传输过程中需要在应用程序和地址空间和内核进行多次数据拷贝操作,这种数据拷贝操作锁带来的cpu以及内存消耗是很大的。

LINUX的IO模型
网络IO的本质是socket的读取。socket在linux系统被抽象为流,故对网络IO的操作可以理解为对流的操作。

对于一次IO访问,比如以read操作为例, 数据会先被拷贝到操作系统内核的缓冲区,然后才会从内核缓冲区拷贝到进程的用户层,即应用程序的地址空间 。故当一个read操作发生时,其实是经历了两个阶段:
1:内核缓冲区的数据就位
2:数据从内核缓冲区拷贝到用户程序地址空间

那么具体到socket io的一次read操来说,这两步分别是:
1:等待网络上的数据分组到达,然后复制到内核缓冲区中
2:数据从内核缓冲区拷贝到用户程序的地址空间(缓冲区)

所以说 网络应用要处理的无非就两个问题:网络IO和数据计算 ,一般来说网络io带来的延迟影响比较大。

网络IO的模型大致有如下几种:

熟悉不? 我们常说的select,poll和epoll就是属于同步模型中多路复用IO的不同实现方法罢了。 下面分别对同步阻塞,同步不阻塞,同步io复用进行说明。

一:同步阻塞
它是最简单也最常用的网络IO模型。linux下默认的socket都是blocking的。

从图中可以看到,用户进程调用recvfrom这个系统调用后,就处于阻塞状态。然后kernel就开始了IO的第一个阶段:数据准备。等第一个阶段准备完成之后,kernel开始第二阶段,将数据从内核缓冲区拷贝到用户程序缓冲区(需要花费一定时间)。然后kernel返回结果(确切的说是recvfrom这个系统调用函数返回结果),用户进程才结束blocking,重新运行起来。
总结 同步阻塞模型下,用户程序在kernel执行io的两个阶段都被blocking住了 。但是优点也是因为这个,无延迟能及时返回数据,且程序模型简单。

二:同步非阻塞
同步非阻塞就是隔一会瞄一下的轮询方式。同步非阻塞模式其实是可以看做一小段一小段的同步阻塞模式。

三:IO多路复用
由于同步非阻塞方式需要不断的轮询,光轮询就占据了很大一部分过程,且消耗cpu资源。而这个用户进程可能不止对这个socket的read,可能还有对其他socket的read或者write操作,那人们就想到了一次轮询的时候,不光只查询询一个socket fd,而是在一次轮询下,查询多个任务的socket fd的完成状态,只要有任何一个任务完成,就去处理它。而且,轮询人不是进程的用户态,而是有人帮忙就好了。那么这就是所谓的 IO多路复用 。总所周知的linux下的select,poll和epoll就是这么干的。。。

selelct调用是内核级别的,selelct轮询相比较同步非阻塞模式下的轮询的区别为: 前者可以等待多个socket,能实现同时对多个IO端口的监听 ,当其中任何一个socket数据准备好了,就返回可读。 select或poll调用之后,会阻塞进程 ,与blocking IO 阻塞不用在于,此时的select不是等到所有socket数据达到再处理,而是某个socket数据就会返回给用户进程来处理。
其实select这种相比较同步non-blocking的效果在单个任务的情况下可能还更差一些 ,因为这里调用了select和recvfrom两个system call,而non-blocking只调用了一个recvfrom,但是 用select的优势在于它可以同时处理多个socket fd

在io复用模型下,对于每一个socket,一般都设置成non-blocking,但是其实 整个用户进程是一直被block的 ,只不过用户process不是被socket IO给block住,而是被select这个函数block住的。

与多进程多线程技术相比,IO多路复用的最大优势是系统开销小。

一:select
select函数监视多个socket fs,直到有描述符就绪或者超时,函数返回。当select函数返回后,可以通过遍历fdset,来找到就绪的描述符。select的基本流程为:

二:poll
poll本质上跟select没有区别,它将用户传入的数组拷贝到内核空间,然后查询每个fd的状态,如果某个fd的状态为就绪,则将此fd加入到等待队列中并继续遍历。如果遍历完所有的fd后发现没有就绪的,则挂起当前进程,直到设备就绪或者主动超时。被唤醒后它又要再次遍历fd。
特点:
1:poll没有最大连接数限制,因为它是用基于链表来存储的,跟selelct直接监听fd不一样。
2:同样的大量的fd的数组被整体复制与用户态和内核地址空间之间。
3:poll还有一个特点是水平触发:如果报告了fd后没有被处理,则下次poll时还会再次报告该fd。
4:跟select一样,在poll返回后,还是需要通过遍历fdset来获取已经就绪的socket。当fd很多时,效率会线性下降。

三:epoll

epoll支持水平触发和边缘触发,最大的特点在于边缘触发,它只告诉进程哪些fd刚刚变为就绪态,并且只会通知一次。还有一个特点是,epoll使用“事件”的就绪通知方式,通过epoll_ctl注册fd,一旦该fd就绪,内核就会采用类似callback的回调机制来激活该fd,epoll_wait便可以收到通知。

没有最大并发连接的限制,能打开的FD的上限远大于1024(1G的内存上能监听约10万个端口)。

效率提升,不是轮询的方式,不会随着FD数目的增加效率下降。只有活跃可用的FD才会调用callback函数;即Epoll最大的优点就在于它只管你“活跃”的连接,而跟连接总数无关,因此在实际的网络环境中,Epoll的效率就会远远高于select和poll。

内存拷贝,利用mmap()文件映射内存加速与内核空间的消息传递;即epoll使用mmap减少复制开销。

聊聊同步、异步、阻塞与非阻塞
聊聊Linux 五种IO模型
聊聊IO多路复用之select、poll、epoll详解

㈤ linux网络编程中阻塞和非阻塞socket的区别

很好区别:
阻塞式:在用read()函数读取网络中的数据流的数据的时候,如果读不到数据,这个函数就会一直阻塞,不会返回,你的进程也停留在这一步,知道有客户端向你发送数据,read()函数读到数据了,然后程序就接着网下走。

非阻塞式:在用read()函数读取网络中的数据流的数据的时候,不管有没有数据都会返回,且程序继续往下执行。

㈥ socket通信可不可以Server端设成非阻塞方式,Client端设成阻塞模式

Windows用socket设置非阻塞式 :

unsigned long ul=1;

SOCKET s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

int ret=ioctlsocket(s, FIONBIO, (unsigned long *)&ul);//设置非阻塞模式

if(ret==SOCKET_ERROR)//设置失败

{

}

Linux用socket设置非阻塞式

int flags = fcntl(socket, F_GETFL, 0);

fcntl(socket, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

用socket设置非阻塞式

int flags = fcntl(socket, F_GETFL, 0);

fcntl(socket, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

非阻塞设置阻塞用

int flags = fcntl(socket, F_GETFL, 0);

fcntl(socket, F_SETFL, flags & ~O_NONBLOCK);

功能描述:根据文件描述词操作文件特性

用:

int fcntl(int fd, int cmd);

int fcntl(int fd, int cmd, long arg);

int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);

参数:

fd:文件描述词

cmd:操作命令

arg:供命令使用参数

lock:同

操作命令供使用

. F_DUPFD :复制文件描述词

二. FD_CLOEXEC :设置close-on-exec标志FD_CLOEXEC位0执行execve程文件保持打反则关闭

三. F_GETFD :读取文件描述词标志

四. F_SETFD :设置文件描述词标志

五. F_GETFL :读取文件状态标志

六. F_SETFL :设置文件状态标志

其O_RDONLY O_WRONLY O_RDWR O_CREAT O_EXCL O_NOCTTY O_TRUNC受影响

更改标志 O_APPENDO_ASYNC O_DIRECT O_NOATIME O_NONBLOCK

七. F_GETLK, F_SETLK F_SETLKW :获取释放或测试记录锁使用参数结构体指针:

F_SETLK:指定字节范围获取锁(F_RDLCK, F_WRLCK)或者释放锁(F_UNLCK)与另进程锁操作发冲突返 -1并errno设置EACCES或EAGAIN

F_SETLKW:行同F_SETLK除能获取锁睡眠等待外等待程接收信号立即返并errno置EINTR

F_GETLK:获取文件锁信息

F_UNLCK:释放文件锁

设置读锁文件必须读式打设置写锁文件必须写式打设置读写锁文件必须读写式打

㈦ linux网络编程中阻塞和非阻塞socket的区别

读操作
对于阻塞的socket,当socket的接收缓冲区中没有数据时,read调用会一直阻塞住,直到有数据到来才返
回。当socket缓冲区中的数据量小于期望读取的数据量时,返回实际读取的字节数。当sockt的接收缓冲
区中的数据大于期望读取的字节数时,读取期望读取的字节数,返回实际读取的长度。
对于非阻塞socket而言,socket的接收缓冲区中有没有数据,read调用都会立刻返回。接收缓冲区中有
数据时,与阻塞socket有数据的情况是一样的,如果接收缓冲区中没有数据,则返回错误号为
EWOULDBLOCK,
表示该操作本来应该阻塞的,但是由于本socket为非阻塞的socket,因此立刻返回,遇到这样的情况,可
以在下次接着去尝试读取。如果返回值是其它负值,则表明读取错误。
因此,非阻塞的rea调用一般这样写:
if
((nread
=
read(sock_fd,
buffer,
len))
<
0)
{
if
(errno
==
EWOULDBLOCK)
{
return
0;
//表示没有读到数据
}else
return
-1;
//表示读取失败
}else
return
nread;读到数据长度
写操作
对于写操作write,原理是类似的,非阻塞socket在发送缓冲区没有空间时会直接返回错误号EWOULDBLOCK,
表示没有空间可写数据,如果错误号是别的值,则表明发送失败。如果发送缓冲区中有足够空间或者
是不足以拷贝所有待发送数据的空间的话,则拷贝前面N个能够容纳的数据,返回实际拷贝的字节数。
而对于阻塞Socket而言,如果发送缓冲区没有空间或者空间不足的话,write操作会直接阻塞住,如果有
足够空间,则拷贝所有数据到发送缓冲区,然后返回.
非阻塞的write操作一般写法是:
int
write_pos
=
0;
int
nLeft
=
nLen;
while
(nLeft
>
0)
{
int
nWrite
=
0;
if
((nWrite
=
write(sock_fd,
data
+
write_pos,
nLeft))
<=
0)
{
if
(errno
==
EWOULDBLOCK)
{
nWrite
=
0;
}else
return
-1;
//表示写失败
}
nLeft
-=
nWrite;
write_pos
+=
nWrite;
}
return
nLen;
建立连接
阻塞方式下,connect首先发送SYN请求道服务器,当客户端收到服务器返回的SYN的确认时,则
connect
返回.否则的话一直阻塞.
非阻塞方式,connect将启用TCP协议的三次握手,但是connect函数并不等待连接建立好才返回,而是
立即返回。返回的错误码为EINPROGRESS,表示正在进行某种过程.
接收连接
对于阻塞方式的倾听socket,accept在连接队列中没有建立好的连接时将阻塞,直到有可用的连接,才返
回。
非阻塞倾听socket,在有没有连接时都立即返回,没有连接时,返回的错误码为EWOULDBLOCK,表示本来应
该阻塞。
无阻塞的设置方法
方法一:fcntl
int
flag;
if
(flag
=
fcntl(fd,
F_GETFL,
0)
<0)
perror("get
flag");
flag
|=
O_NONBLOCK;
if
(fcntl(fd,
F_SETFL,
flag)
<
0)
perror("set
flag");
方法二:ioctl
int
b_on
=
1;
ioctl
(fd,
FIONBIO,
&b_on);

㈧ linux网络编程中阻塞和非阻塞socket的区别

阻塞:一般的I/O操作可以在新建的流中运用.在服务器回应前它等待客户端发送一个空白的行.当会话结束时,服务器关闭流和客户端socket.如果在队列中没有请示将会出现什么情况呢?那个方法将会等待一个的到来.这个行为叫阻塞.accept()方法将会阻塞服务器线程直到一个呼叫到来.当5个连接处理完闭之后,服务器退出.任何的在队列中的呼叫将会被取消.
非阻塞:非阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用时,不管是否执行成功,都立即返回。比如调用recv()函数读取网络缓冲区中数据,不管是否读到数据都立即返回,而不会一直挂在此函数调用上。在实际Windows网络通信软件开发中,异步非阻塞套接字是用的最多的。平常所说的C/S(客户端/服务器)结构的软件就是异步非阻塞模式的

㈨ linux socket阻塞recv怎么返回

recv是socket编程中最常用的函数之一,在阻塞状态的recv有时候会返回不同的值,而对于错误值也有相应的错误码,分别对应不同的状态,下面是我针对常见的几种网络状态的简单总结。
首先阻塞接收的recv有时候会返回0,这仅在对端已经关闭TCP连接时才会发生。
而当拔掉设备网线的时候,recv并不会发生变化,仍然阻塞,如果在这个拔网线阶段,socket被关掉了,后果可能就是recv永久的阻塞了。
所以一般对于阻塞的socket都会用setsockopt来设置recv超时。
当超时时间到达后,recv会返回错误,也就是-1,而此时的错误码是EAGAIN或者EWOULDBLOCK,POSIX.1-2001上允许两个任意一个出现都行,所以建议在判断错误码上两个都写上。
如果socket是被对方用linger为0的形式关掉,也就是直接发RST的方式关闭的时候,recv也会返回错误,错误码是ENOENT
还有一种经常在代码中常见的错误码,那就是EINTER,意思是系统在接收的时候因为收到其他中断信号而被迫返回,不算socket故障,应该继续接收。但是这种情况非常难再现,我尝试过一边一直在不停的发信号,一边用recv接收数据,也没有出现过。这种异常错误我附近只有一个朋友在用write的时候见到过一次,但是总是会有概率出现的,所以作为完善的程序必须对此错误进行特殊处理。
一般设置超时的阻塞recv常用的方法都如下:
while(1)
{
cnt = (int)recv(m_socket, pBuf,RECVSIZE, 0);
if( cnt >0 )
{
//正常处理数据
}
else
{
if((cnt<0) &&(errno == EAGAIN||errno == EWOULDBLOCK||errno == EINTR)) //这几种错误码,认为连接是正常的,继续接收
{
continue;//继续接收数据
}
break;//跳出接收循环
}
}
阻塞与非阻塞recv返回值没有区分,都是 <0 出错 =0 连接关闭 >0 接收到数据大小。

Linux环境下,须如下定义:struct timeval timeout = {3,0};
//设置发送超时
setsockopt(socket,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&timeout,sizeof(struct timeval));
//设置接收超时
setsockopt(socket,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&timeout,sizeof(struct timeval));

㈩ linux网络编程中阻塞和非阻塞socket的区别

阻塞
阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起(线程进入非可执行状态,在这个状态下,cpu不会给线程分配时间片,即线程暂停运行)。函数只有在得到结果之后才会返回。

非阻塞
非阻塞和阻塞的概念相对应,指在不能立刻得到结果之前,该函数不会阻塞当前线程,而会立刻返回。

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