IO多路复用之poll总结.doc

1、基本知识poll的机制与select类似，与select在本质上没有多大差别，管理多个描述符也是进行轮询，根据描述符的状态进行处理，但是poll没有最大文件描述符数量的限制。poll和select同样存在一个缺点就是，包含大量文件描述符的数组被整体复制于用户态和内核的地址空间之间，而不论这些文件描述符是否就绪，它的开销随着文件描述符数量的增加而线性增大。2、poll函数函数格式如下所示：# include int poll ( struct pollfd * fds, unsigned int nfds, int timeout);pollfd结构体定义如下：structpollfdintfd;/*文件描述符*/shortevents;/*等待的事件*/shortrevents;/*实际发生了的事件*/;每一个pollfd结构体指定了一个被监视的文件描述符，可以传递多个结构体，指示poll()监视多个文件描述符。每个结构体的events域是监视该文件描述符的事件掩码，由用户来设置这个域。revents域是文件描述符的操作结果事件掩码，内核在调用返回时设置这个域。events域中请求的任何事件都可能在revents域中返回。合法的事件如下：POLLIN有数据可读。POLLRDNORM 有普通数据可读。POLLRDBAND有优先数据可读。POLLPRI有紧迫数据可读。POLLOUT 写数据不会导致阻塞。POLLWRNORM 写普通数据不会导致阻塞。POLLWRBAND 写优先数据不会导致阻塞。POLLMSGSIGPOLL消息可用。此外，revents域中还可能返回下列事件：POLLER 指定的文件描述符发生错误。POLLHUP指定的文件描述符挂起事件。POLLNVAL指定的文件描述符非法。这些事件在events域中无意义，因为它们在合适的时候总是会从revents中返回。使用poll()和select()不一样，你不需要显式地请求异常情况报告。POLLIN|POLLPRI等价于select()的读事件，POLLOUT|POLLWRBAND等价于select()的写事件。POLLIN等价于POLLRDNORM|POLLRDBAND，而POLLOUT则等价于POLLWRNORM。例如，要同时监视一个文件描述符是否可读和可写，我们可以设置events为POLLIN|POLLOUT。 在poll返回时，我们可以检查revents中的标志，对应于文件描述符请求的events结构体。如果POLLIN事件被设置，则文件描述符可以被读取而不阻塞。如果POLLOUT被设置，则文件描述符可以写入而不导致阻塞。这些标志并不是互斥的：它们可能被同时设置，表示这个文件描述符的读取和写入操作都会正常返回而不阻塞。timeout参数指定等待的毫秒数，无论I/O是否准备好，poll都会返回。timeout指定为负数值表示无限超时，使poll()一直挂起直到一个指定事件发生；timeout为0指示poll调用立即返回并列出准备好I/O的文件描述符，但并不等待其它的事件。这种情况下，poll()就像它的名字那样，一旦选举出来，立即返回。返回值和错误代码成功时，poll()返回结构体中revents域不为0的文件描述符个数；如果在超时前没有任何事件发生，poll()返回0；失败时，poll()返回-1，并设置errno为下列值之一：EBADF 一个或多个结构体中指定的文件描述符无效。EFAULTfds指针指向的地址超出进程的地址空间。EINTR 请求的事件之前产生一个信号，调用可以重新发起。EINVALnfds参数超出PLIMIT_NOFILE值。ENOMEM 可用内存不足，无法完成请求。3、测出程序编写一个echo server程序，功能是客户端向服务器发送信息，服务器接收输出并原样发送回给客户端，客户端接收到输出到终端。服务器端程序如下： 1 #include 2 #include 3 #include 4 #include 5 6 #include 7 #include 8 #include 9 #include 10 #include 11 12 #define IPADDRESS 13 #define PORT 8787 14 #define MAXLINE 1024 15 #define LISTENQ 5 16 #define OPEN_MAX 1000 17 #define INFTIM -1 18 19 /函数声明 20 /创建套接字并进行绑定 21 static int socket_bind(const char* ip,int port); 22 /IO多路复用poll 23 static void do_poll(int listenfd); 24 /处理多个连接 25 static void handle_connection(struct pollfd *connfds,int num); 26 27 int main(int argc,char *argv) 28 29 int listenfd,connfd,sockfd; 30 struct sockaddr_in cliaddr; 31 socklen_t cliaddrlen; 32 listenfd = socket_bind(IPADDRESS,PORT); 33 listen(listenfd,LISTENQ); 34 do_poll(listenfd); 35 return 0; 36 37 38 static int socket_bind(const char* ip,int port) 39 40 int listenfd; 41 struct sockaddr_in servaddr; 42 listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 43 if (listenfd = -1) 44 45 perror(socket error:); 46 exit(1); 47 48 bzero(&servaddr,sizeof(servaddr); 49 servaddr.sin_family = AF_INET; 50 inet_pton(AF_INET,ip,&servaddr.sin_addr); 51 servaddr.sin_port = htons(port); 52 if (bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr) = -1) 53 54 perror(bind error: ); 55 exit(1); 56 57 return listenfd; 58 59 60 static void do_poll(int listenfd) 61 62 int connfd,sockfd; 63 struct sockaddr_in cliaddr; 64 socklen_t cliaddrlen; 65 struct pollfd clientfdsOPEN_MAX; 66 int maxi; 67 int i; 68 int nready; 69 /添加监听描述符 70 clientfds0.fd = listenfd; 71 clientfds0.events = POLLIN; 72 /初始化客户连接描述符 73 for (i = 1;i OPEN_MAX;i+) 74 clientfdsi.fd = -1; 75 maxi = 0; 76 /循环处理 77 for ( ; ; ) 78 79 /获取可用描述符的个数 80 nready = poll(clientfds,maxi+1,INFTIM); 81 if (nready = -1) 82 83 perror(poll error:); 84 exit(1); 85 86 /测试监听描述符是否准备好 87 if (clientfds0.revents & POLLIN) 88 89 cliaddrlen = sizeof(cliaddr); 90 /接受新的连接 91 if (connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&cliaddr,&cliaddrlen) = -1) 92 93 if (errno = EINTR) 94 continue; 95 else 96 97 perror(accept error:); 98 exit(1); 99 100 101 fprintf(stdout,accept a new client: %s:%dn, inet_ntoa(cliaddr.sin_addr),cliaddr.sin_port);102 /将新的连接描述符添加到数组中103 for (i = 1;i OPEN_MAX;i+)104 105 if (clientfdsi.fd maxi ? i : maxi);120 if (-nready = 0)121 continue;122 123 /处理客户连接124 handle_connection(clientfds,maxi);125 126 127 128 static void handle_connection(struct pollfd *connfds,int num)129 130 int i,n;131 char bufMAXLINE;132 memset(buf,0,MAXLINE);133 for (i = 1;i = num;i+)134 135 if (connfdsi.fd 0)136 continue;137 /测试客户描述符是否准备好138 if (connfdsi.revents & POLLIN)139 140 /接收客户端发送的信息141 n = read(connfdsi.fd,buf,MAXLINE);142 if (n = 0)143 144 close(connfdsi.fd);145 connfdsi.fd = -1;146 continue;147 148 / printf(read msg is: );149 write(STDOUT_FILENO,buf,n);150 /向客户端发送buf151 write(connfdsi.fd,buf,n);152 153 154 客户端代码如下所示： 1 #include 2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 #include 8 #include 9 #include 10 11 #define MAXLINE 102412 #define IPADDRESS 13 #define SERV_PORT 878714 15 #define max(a,b) (a b) ? a : b16 17 static void handle_connection(int sockfd);18 19 int main(int argc,char *argv)20 21 int sockfd;22 struct sockaddr_in servaddr;23 sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);24 bzero(&servaddr,sizeof(servaddr);25 servaddr.sin_family = AF_INET;26 servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);27 inet_pton(AF_INET,IPADDRESS,&servaddr.sin_addr);28 connect(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr);29 /处理连接描述符30 handle_connection(sockfd);31 return 0;32 33 34 static void handle_connection(int sockfd)35 36 char sendlineMAXLINE,recvlineMAXLINE;37 int maxfdp,stdineof;38 struct pollfd pfds2;39 int n;40 /添加连接描述符41 pfds0.fd = sockfd;42 pfds0.events = POLLIN;43 /添加标准输入描述符44 pfds1.fd = STDIN_FILENO;45 pfds1.events = POLLIN;46 for (; ;)47 48 poll(pfds,2,-1);49 if (pfds0.revents & POLLIN)50 51 n = read(sockfd,recvline,MAXLINE);52 if (n = 0)53 54 fprintf(stderr,client: server is closed.n);55 close(sockfd);56 57 write(STDOUT_FILENO,recvline,n);58 59 /测试标准输入是否准备好60 if (pfds1.revents & POLLIN)61 62 n = read(STDIN_FILENO,sendline,MAXLINE);63 if (n = 0)64 65 shutdown(sockfd,SHUT_WR);66 continue;67 68 write(sockfd,sendline,n);69 70 71 4、程序测试结果iOS多线程的初步研究（一） 对于多线程的开发，iOS系统提供了多种不同的接口，先谈谈iOS多线程最基础方面的使用。产生线程的方式姑且分两类，一类是显式调用，另一类是隐式调用。一、显示调用的类为NSThread。一般构造NSThread的线程对象可通过两种方式：1. 初始化线程主方法：NSThread detachNewThreadSelector:selector(run:) toTarget:target withObject:obj;/类方法或NSThread *newThread = NSThread alloc initWithTarget:target selector:selector(run:) object:obj; /实例方法可以拿到线程对象，便于以后终止线程。2. 定义NSThread的子类MyThread，然后实现main方法（即方法1中的run）。然后创建新对象:MyThread *newThread = MyThread alloc init;启动线程：newThread start;终止线程：实际上没有真正提供终止线程的api，但有个方法可以方便地利用cancel方法; 它是改变线程运行的一个状态标志，我们可以这样来利用：先在run:或main方法中这样实现线程循环：- (void)main / thread init while (!NSThreadcurrentThreadisCancelled) / thread loop NSThreadsleepForTimeInterval:1.0; /等同于sleep(1.0); / release resources of thread这时如果调用newThread cancel; 就可以终止线程循环了。NSThread有个类方法exit是用于立即结束当前线程的运行（有点鲁莽），因为无法保证当前线程对资源的释放，所以不推荐使用。二、隐式调用通过NSObject的Category方法调用，罗列如下：- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait; /在主线程中运行方法，wait表示是否阻塞这个方法的调用，如果为YES则等待主线程中运行方法结束。一般可用于在子线程中调用UI方法。- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait; /在指定线程中执行，但该线程必须具备NSRunLoop。- (void)performSelectorInBackground:(SEL)aSelector withObject:(id)arg; /隐含产生新线程。三、NSThread的其它一些常用的方法创建的线程是非关联线程（detached thread），即父线程和子线程没有执行依赖关系，父线程结束并不意味子线程结束。1.+ (NSThread *)currentThread; /获得当前线程2.+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; /线程休眠3.+ (NSThread *)mainThread; /主线程，亦即UI线程了4.- (BOOL)isMainThread;+ (BOOL)isMainThread; /当前线程是否主线程5.- (BOOL)isExecuting; /线程是否正在运行6. - (BOOL)isFinished; /线程是否已结束四、一些非线程调用（NSObject的Category方法）即在当前线程执行，注意它们会阻塞当前线程（包括UI线程）：- (id)performSelector:(SEL)aSelector;- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object;- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)