详解--高级IO
文章目录
- 前言
- 一、五种IO模型
- 阻塞IO
- 非阻塞IO
- 信号驱动IO
- IO多路转接:
- 异步IO
- 二、高级IO
- 同步通信和异步通信
- 阻塞 VS 非阻塞
- 其他高级IO
- 三、非阻塞IO
- fcntl
- 实现函数SetNoBlock
- 总结
前言
- 理解五种IO模型的基本概念.重点是IO多路转接.
正文开始!
一、五种IO模型
IO: 等 + 数据拷贝
read/recv:
- 等 IO事件就绪 --检测功能成分在里面.
- 数据拷贝
什么叫做高效的IO?
单位事件,等的比重越小,IO的效率越高.
阻塞IO
阻塞IO:在内核将数据准备好之前,系统调用会一直等待.所有的套接字,默认都是阻塞方式.
阻塞IO是最常见的IO模型.
非阻塞IO
非阻塞IO:如果内核还未将数据准备好,系统调用仍然会直接返回,并且返回EWOULDBLOCK错误码.
非阻塞IO往往需要程序猿循环的方式反复尝试读取文件描述符,这个过程叫做轮询.这对CPU来说是较大的浪费,一般只有特定的场景下才使用.
信号驱动IO
信号驱动IO:内核将数据准备好的时候,使用SIGIO信号通知应用程序进行IO操作.
IO多路转接:
IO多路转接:虽然从流程图上看起来和阻塞IO类似.实际上最核心在于IO多路转接能够同时等待多个文件描述符的就绪状态.
前四种IO模型我们统称同步IO!!!
异步IO
异步IO:由内核在数据拷贝完成时,通知应用程序(而信号驱动是告诉应用程序何时可以开始拷贝数据).
小结:
- 任何IO过程,都包含两个步骤.第一是等待,第二是拷贝.而且在实际的应用场景中,等待消耗的时间往往都远远高于拷贝的时间.让IO更高效,最核心的办法就是让等待的时间尽量少.
二、高级IO
在这里,需要强调几个概念
同步通信和异步通信
同步通信和异步通信(synchronous communication/asynchronous communication)关注的是消息通信机制.
- 所谓同步,就是在发出一个调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回.但是一旦调用返回,就得到返回值了;换句话说,就是由调用者主动等待这个调用的结果;
- 异步则是相反,调用在发出之后,这个调用就直接返回了,所以没有返回结果;换句话说,当一个异步过程调用发出后,调用者不会立刻得到结果;而是在调用后发出,被调用者通过状态、通知来通知调用者,或是通过回调函数处理这个调用.
另外,在多进程和多线程的时候,也提到同步和互斥.这里的同步通信和进程间的同步是完全不相干的概念.
- 进程/线程同步也是进程/线程之间直接的制约关系.
- 是为完成某种任务而建立的两个或多个线程,这个线程需要在某些位置上协调他们的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系.尤其是访问临界资源的时候.
所以以后在看到同步这个词,一定要先搞清楚大背景是什么.这个同步,是同步通信异步通信的同步还是同步与互斥的同步.
阻塞 VS 非阻塞
阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果(消息,返回值)时的状态.
- 阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起,调用线程只有在得到结果之后才会返回.
- 非阻塞调用值在不能立刻得到结果之前,该调用不会阻塞当前线程.
其他高级IO
非阻塞IO,记录锁,系统V流机制,IO多路转接(页脚IO多路复用),readv和writev函数以及存储映射IO(mmap),这些统称为高级IO.
接下来重点讨论的是IO多路转接.
三、非阻塞IO
fcntl
一个文件描述符,默认都是阻塞IO.
函数原型如下:
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
传入的cmd的值不同,后面追加的参数也不相同.
fcntl函数有5中功能:
- 复制一个现有的描述符(cmd = F_DUPFD).
- 获得/设置文件描述符标记(cmd = D_GETFD或F_SETFD).
- 获得/设置文件状态标记(cmd = F_GETFL或F_SETFL).
- 获得/设置异步IO所有权(cmd = F_GETOWN或F_SETOWN).
- 获得/设置记录锁(cmd = F_GETLK,S_SETLK或F_SETLKW).
在这里只使用了第三种功能,获取/设置文件状态标记.就可以将一个文件描述符设置为非阻塞.
#include"util.hpp"
#include<string>int main()
{// 0号描述符while(true){string s;cin>>s; // 0cout<<"刚刚获取的内容是 # "<<s<<endl;}return 0;
}
运行该程序就会默认阻塞在这里等待用户的输入.
实现函数SetNoBlock
基于fcntl,实现一个SetNoBlock函数,将文件描述符设置为非阻塞.
#ifndef _UTTL_HPP_
#define _UTTL_HPP_#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
using namespace std;
namespace Util
{bool SetNonBlock(int sock){int flag = fcntl(sock,F_GETFL);if(flag == -1)return false;int n = fcntl(sock,F_SETFL, flag | O_NONBLOCK);if(n == -1)return false;return true;}
}#endif#include"util.hpp"
#include<string>int main()
{Util::SetNonBlock(0);// 0号描述符char buffer[1024];while(true){buffer[0] = 0;scanf("%s",buffer);cout<<"刚刚获取的内容是 # "<<buffer<<endl;sleep(1);}return 0;
}
- 使用F_GETFL将当前的文件描述符的属性取出来(这是一个位图).
- 然后在使用F_SET_FL将文件描述符设置回去.设置回去的同时,加上一个O_NONBLOCK参数.
此时就是非阻塞了!!!
总结
(本章完!)
相关文章:

详解--高级IO
文章目录前言一、五种IO模型阻塞IO非阻塞IO信号驱动IOIO多路转接:异步IO二、高级IO同步通信和异步通信阻塞 VS 非阻塞其他高级IO三、非阻塞IOfcntl实现函数SetNoBlock总结前言 理解五种IO模型的基本概念.重点是IO多路转接. 正文开始! 一、五种IO模型 IO: 等 数据拷贝 read/…...
Android自定义闹钟
google推荐方式3种: 一、AlarmManager setRepeating() 重复闹钟。1、Android 4.4(API 级别 19)开始,所有重复闹钟都是不精确的,延时2分钟左右。2、闹钟触发的待定 Intent。当您设置使用同一待定 Intent 的第二个闹钟…...

第02章_MySQL环境搭建
第02章_MySQL环境搭建 🏠个人主页:shark-Gao 🧑个人简介:大家好,我是shark-Gao,一个想要与大家共同进步的男人😉😉 🎉目前状况:23届毕业生,目前…...
java使用线程池和Future接口实现异步的实例
线程池可以提供线程的复用和管理,避免线程频繁创建和销毁的开销。而Future接口则可以获取异步任务的执行结果和状态,避免了阻塞等待异步任务完成的情况。下面是一个简单的示例代码: import java.util.concurrent.*;public class AsyncExample…...

cocosCreator 事件系统
概述: DOM的输入事件通过CCInputManager转化成cocos的输入事件,由CCEventManager 分发给监听器。 监听器在通过回调函数(begin/move/end/cancel)告知事件派发对象(eventTarget)派发事件。 重要类: event࿱…...
刷题_20:字符串反转 and 公共子串计算
一.字符串反转 题目链接: 字符串反转 题目描述: 接受一个只包含小写字母的字符串,然后输出该字符串反转后的字符串。(字符串长度不超过1000) 输入描述: 输入一行,为一个只包含小写字母的字符串…...

如何在 Linux 命令行中比较两个目录,我教你五个命令!
在 Linux 命令行中比较两个目录是一项常见的任务,特别是当你需要确保两个目录之间的文件完全相同时。在本文中,我们将介绍一些在 Linux 命令行中比较两个目录的方法。 方法一:使用 diff 命令比较两个目录 diff 命令可以比较两个文件或目录之…...

多元算力如何满足万千本土化场景需求,解析第四代至强核心加速器设计
作者 | 宋慧 出品 | CSDN 云计算 2023 年初,英特尔重磅发布了企业级芯片领域重要的产品——第四代英特尔 至强 可扩展处理器。当时报道中,我们就重点提到了其中重要的七大内置加速器,这也是英特尔为千行百业多种创新场景去提供算力支持的底气…...
SPI主模式切换为从模式
一、SPI主模式切换为从模式在SPI总线上,要将主设备转换为从设备或者将从设备转换为主设备,需要通过改变SPI控制寄存器的配置来实现。下面分别介绍SPI主模式切换为从模式的步骤:配置从设备的SPI控制寄存器首先需要配置从设备的SPI控制寄存器。…...

IMX6ULL学习笔记(21)——MMDC接口使用(DDR3测试)
一、MMDC简介 MMDC 接口与 STM32 的 FSMC 接口类似,只不过 MMDC 接口专用于外接 DDR,并且 MMDC 外部引脚不复用。MMDC 是一个多模的 DDR 控制器,可以连接 16 位宽的 DDR3/DDR3L、16 位宽的 LPDDR2。 MMDC 是一个可配置、高性能的 DDR 控制器。…...
机器学习——无监督学习
机器学习的分类一般分为下面几种类别:监督学习( supervised Learning )无监督学习( Unsupervised Learning )强化学习( Reinforcement Learning,增强学习)半监督学习( Semi-supervised Learning )深度学习(Deep Learning)Python Scikit-learn. http: // …...

python+opencv生成较真实的车牌号码图片
本文参考github代码:https://github.com/loveandhope/license-plate-generator 效果: 一、代码目录结构: background目录下存放各种背景图片 font目录下存放车牌中文、字符的ttf字体 images目录下存放蓝色底牌、新能源绿色底牌、污渍&#…...
3.26周报
周报 代码行数: 周一 581 周二 601 周三 615 周四 591 周五 570 周六 561 周日 577 遇到的问题: 项目启动很慢,要将近5分钟才能开启项目,对开发造成很大困扰。 断点打在奇怪的地方,造成启动缓慢。断点…...
从0开始学python -69
Python math 模块 Python math 模块提供了许多对浮点数的数学运算函数。 math 模块下的函数,返回值均为浮点数,除非另有明确说明。 如果你需要计算复数,请使用 cmath 模块中的同名函数。 要使用 math 函数必须先导入: import…...
HashMap中HashCode的实现原理
代码 static final int hash(Object key) {int h;return (key null) ? 0 : (h key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}1. h >>> 16 是什么,有什么用? h是hashcode。h >>> 16是用来取出h的高16,(>>>是无符号右移) 如下展…...

Redis —Set、ZSet介绍和应用场景
Set 概念 Redis的set是一个不重复、无序并唯一的键值集合。(方便管理无序集合)它支持交集、并集、差集等等 set和list区别 List 可以存储重复元素,Set 只能存储非重复元素;List 是按照元素的先后顺序存储元素的,而…...

【产品人卫朋】内容运营:文章点击量少的可怜,该怎么做?
今天来谈谈内容运营这个话题。 随着自媒体进入视播时代,也就是短视频的时代。 无论你打开任何一个短视频应用,每一个主题下面都会有成千上万个视频。 最为致命的是,大家停留的时间也越来越短了。 如果你不能在2秒的时间内吸引眼球,…...

【K8S系列】深入解析无状态服务
目录 序言 1. 无服务介绍 1.1 优点 1.2 使用场景 1.3 资源类型 1.4 总结 2 使用介绍 2.1 Deployment 使用场景: 2.2 ReplicaSet 使用场景 2.3 pod Pod 资源定义示例 2.4 service 创建一个Deployment: 创建一个Service: 总结…...
Node基础--命令窗口
1.Windows命令行窗口(叫做:小黑屏、cmd窗口、终端、shell) (1).如何打开命令行窗口 开始菜单 -- 运行 --- cmd --- enter win R -- cmd --- enter (2).cmd窗口常用指令 dir 列出当前目录下的所有文件 cd 目录名 进入到指定的目录 md 目录名 …...
一些有趣的项目
一个支持交互的展示卷积过程的可视化工具 https://github.com/pwwang/cnn-convoluter 一款简单易用基于 Python scikit 的推荐系统https://github.com/NicolasHug/Surprise 一个封装了 7 种启发式算法的 Python 代码库。分别是:差分进化算法、遗传算法、粒子群算法…...

使用docker在3台服务器上搭建基于redis 6.x的一主两从三台均是哨兵模式
一、环境及版本说明 如果服务器已经安装了docker,则忽略此步骤,如果没有安装,则可以按照一下方式安装: 1. 在线安装(有互联网环境): 请看我这篇文章 传送阵>> 点我查看 2. 离线安装(内网环境):请看我这篇文章 传送阵>> 点我查看 说明:假设每台服务器已…...

7.4.分块查找
一.分块查找的算法思想: 1.实例: 以上述图片的顺序表为例, 该顺序表的数据元素从整体来看是乱序的,但如果把这些数据元素分成一块一块的小区间, 第一个区间[0,1]索引上的数据元素都是小于等于10的, 第二…...

C++_核心编程_多态案例二-制作饮品
#include <iostream> #include <string> using namespace std;/*制作饮品的大致流程为:煮水 - 冲泡 - 倒入杯中 - 加入辅料 利用多态技术实现本案例,提供抽象制作饮品基类,提供子类制作咖啡和茶叶*//*基类*/ class AbstractDr…...

调用支付宝接口响应40004 SYSTEM_ERROR问题排查
在对接支付宝API的时候,遇到了一些问题,记录一下排查过程。 Body:{"datadigital_fincloud_generalsaas_face_certify_initialize_response":{"msg":"Business Failed","code":"40004","sub_msg…...

家政维修平台实战20:权限设计
目录 1 获取工人信息2 搭建工人入口3 权限判断总结 目前我们已经搭建好了基础的用户体系,主要是分成几个表,用户表我们是记录用户的基础信息,包括手机、昵称、头像。而工人和员工各有各的表。那么就有一个问题,不同的角色…...

srs linux
下载编译运行 git clone https:///ossrs/srs.git ./configure --h265on make 编译完成后即可启动SRS # 启动 ./objs/srs -c conf/srs.conf # 查看日志 tail -n 30 -f ./objs/srs.log 开放端口 默认RTMP接收推流端口是1935,SRS管理页面端口是8080,可…...

蓝桥杯3498 01串的熵
问题描述 对于一个长度为 23333333的 01 串, 如果其信息熵为 11625907.5798, 且 0 出现次数比 1 少, 那么这个 01 串中 0 出现了多少次? #include<iostream> #include<cmath> using namespace std;int n 23333333;int main() {//枚举 0 出现的次数//因…...

MFC 抛体运动模拟:常见问题解决与界面美化
在 MFC 中开发抛体运动模拟程序时,我们常遇到 轨迹残留、无效刷新、视觉单调、物理逻辑瑕疵 等问题。本文将针对这些痛点,详细解析原因并提供解决方案,同时兼顾界面美化,让模拟效果更专业、更高效。 问题一:历史轨迹与小球残影残留 现象 小球运动后,历史位置的 “残影”…...
快刀集(1): 一刀斩断视频片头广告
一刀流:用一个简单脚本,秒杀视频片头广告,还你清爽观影体验。 1. 引子 作为一个爱生活、爱学习、爱收藏高清资源的老码农,平时写代码之余看看电影、补补片,是再正常不过的事。 电影嘛,要沉浸,…...

Git 3天2K星标:Datawhale 的 Happy-LLM 项目介绍(附教程)
引言 在人工智能飞速发展的今天,大语言模型(Large Language Models, LLMs)已成为技术领域的焦点。从智能写作到代码生成,LLM 的应用场景不断扩展,深刻改变了我们的工作和生活方式。然而,理解这些模型的内部…...