网络编程day6

 

IO多路复用的原理

IO多路复用是一种通过同时监视多个文件描述符（通常是套接字）来处理多个I/O操作的机制。它的原理可以简单概括为：

1. 单线程处理多个I/O操作：传统的I/O模型中，每个I/O操作都需要一个线程或进程来处理。而在IO多路复用中，一个线程可以同时监视多个I/O操作。

2. 使用select、poll或epoll等机制：在Unix/Linux系统中，常用的IO多路复用机制包括select、poll和epoll。这些机制允许程序员指示内核等待多个文件描述符上的事件，并在其中之一发生时唤醒程序，以便程序可以执行相应的I/O操作。

3. 事件驱动：当一个或多个文件描述符上发生了I/O事件（如数据可读或可写），内核会通知程序，并返回哪些文件描述符上发生了事件。程序可以根据这些事件来进行相应的处理。

4. 非阻塞I/O：通常与IO多路复用一起使用的是非阻塞I/O。通过将文件描述符设置为非阻塞模式，程序可以在没有数据可读或可写时立即返回，而不必等待数据就绪。

总的来说，IO多路复用通过允许单个线程同时监视多个I/O操作，从而提高了系统的并发性和性能。它常被用于实现高性能的网络服务器，可以处理大量并发连接而不需要创建大量线程或进程。

select和poll函数的区别

1. 接口和用法：
select()：使用三个fd_set类型的参数来传递文件描述符集合，分别表示要监视可读、可写和异常事件的文件描述符。
poll()：使用一个 struct pollfd 数组来传递文件描述符及其所关注的事件，可以通过设置结构体的成员来指示关注的事件类型。
2. 可扩展性：
select()：受到文件描述符数量的限制，通常在几百到一千个文件描述符时性能较好，但在更大规模下性能会下降。
poll()：理论上没有文件描述符数量的限制，因此在大规模文件描述符的情况下，poll() 的性能可能会比 select() 更好。
3. 复杂度：
select()：在使用过程中，需要不断更新 fd_set，并且在每次调用 select() 后需要重新设置 fd_set，因此代码可能会比较繁琐。
poll()：由于是通过数组来传递文件描述符和关注的事件，因此相对来说更简洁一些。
4. 可移植性：
select()：是POSIX标准的一部分，因此在几乎所有的UNIX和类UNIX系统上都可以使用。
poll()：也是POSIX标准的一部分，但在某些较老的UNIX系统上可能不支持，或者支持不完全。
综合来看，poll() 在设计上更加简洁和灵活，而且通常在大规模文件描述符的情况下性能更好。但在一些旧的系统上可能不支持 poll()，此时可以使用 select()。

进程和线程的区别

进程和线程是操作系统中用于执行程序的两种基本执行单位，它们之间有以下区别：
1. 定义：
进程：是程序的一次执行过程，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
线程：是进程中的一个执行单元，是操作系统进行调度的最小单位，也是程序执行的最小单位。
2. 资源分配：
进程：每个进程都有独立的地址空间、内存、数据栈以及其他资源，如文件描述符、信号处理等。
线程：线程是进程的一部分，共享相同的地址空间和其他进程资源，如文件描述符、信号处理等。
3. 通信和同步：
进程：进程间通信较为复杂，通常需要通过IPC（Inter-Process Communication）机制来实现，如管道、消息队列、共享内存等。
线程：线程间共享相同的地址空间，因此线程间通信更加简单直接，可以通过共享内存、信号量等来实现同步和通信。
4. 创建和销毁开销：
进程：创建和销毁进程的开销较大，需要分配和释放独立的地址空间和其他资源。
线程：创建和销毁线程的开销较小，因为线程共享了大部分进程的资源，只需分配一些额外的线程私有数据即可。
5. 并发性：
进程：进程是操作系统调度的基本单位，不同进程之间的执行是互相独立的，因此进程间的并发性较低。
线程：线程是进程内的执行单元，因此同一进程内的多个线程可以并发执行，实现更好的并发性和性能。
综上所述，进程和线程在概念、资源分配、通信和同步、创建销毁开销以及并发性等方面有着明显的区别，选择使用哪种方式取决于具体的应用场景和需求。