Socket

Socket的总结，结合常见问题

介绍一下I/O模型

一个输入操作，包含：等待数据准备好，从内核向进程复制数据两个阶段

五大I/O模型

阻塞时I/O、非阻塞式I/O、I/O复用、信号驱动式I/O、异步I/O

介绍一下阻塞式I/O

应用进程被阻塞，直到数据从内核缓冲区复制到应用进程缓冲区中才返回

介绍一下非阻塞式I/O

应用进程执行系统调用之后，内核返回一个错误码。应用进程可以继续执行，但是需要不断的执行系统调用来获知 I/O 是否完成，这种方式称为轮询（polling）

阻塞式I/O与非阻塞式I/O的区别

阻塞式I/O发起后进程会被阻塞，非阻塞式I/O不会，但阻塞式I/O没有那么多的系统调用，CPU利用率高

介绍一下I/O复用

使用 select 或者 poll 等待数据，并且可以等待多个套接字中的任何一个变为可读。这一过程会被阻塞，当某一个套接字可读时返回，之后再使用 recvfrom 把数据从内核复制到进程中，它可以让单个进程具有处理多个 I/O 事件的能力

介绍一下信号驱动I/O

应用进程使用 sigaction 系统调用，内核立即返回，应用进程可以继续执行，也就是说等待数据阶段应用进程是非阻塞的。内核在数据到达时向应用进程发送 SIGIO 信号，应用进程收到之后在信号处理程序中调用 recvfrom 将数据从内核复制到应用进程中

介绍一下异步I/O

应用进程执行 aio_read 系统调用会立即返回，应用进程可以继续执行，不会被阻塞，内核会在所有操作完成之后向应用进程发送信号

异步I/O与信号驱动I/O的区别

异步 I/O 的信号是通知应用进程 I/O 完成，而信号驱动 I/O 的信号是通知应用进程可以开始 I/O

介绍一下select

使用fd_set实现，大小为FD_SETSIZE，三种描述符类型readset、writeset、exceptset

timeout为超时参数

成功返回大于0，出错为-1，超时为0

介绍一下poll

与select类似，描述符为pollfd类型数组

select与poll的比较

select会修改描述符，poll不会

select有数量限制，poll没有

poll对描述符的重复利用比select高

select可移植性比poll高

介绍一下epoll

epoll_creat()创建句柄，声明监听的数目+1

epoll_ctl()用于添加/删除/修改描述符（维护在红黑树上）

epoll_wait()轮询I/O事件的发生

epoll不会产生select/poll的监听某描述符时另一线程关闭该描述符造成的不确定结果

介绍一下epoll的两种工作模式

LT模式：当 epoll_wait() 检测到描述符事件到达时，将此事件通知进程，进程可以不立即处理该事件，下次调用 epoll_wait() 会再次通知进程。是默认的一种模式，并且同时支持 Blocking 和 No-Blocking

ET模式：和 LT 模式不同的是，通知之后进程必须立即处理事件，下次再调用 epoll_wait() 时不会再得到事件到达的通知。很大程度上减少了 epoll 事件被重复触发的次数，因此效率要比 LT 模式高。只支持 No-Blocking，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死