auto commit

2020-11-17 00:32:18 +08:00
parent f5ad47b470
commit 7e61fc1360
380 changed files with 2371 additions and 46715 deletions
--- a/notes/Socket.md
+++ b/notes/Socket.md
@ -1,23 +1,13 @@
+# Socket
 <!-- GFM-TOC -->
-* [一、I/O 模型](#一io-模型)
-    * [阻塞式 I/O](#阻塞式-io)
-    * [非阻塞式 I/O](#非阻塞式-io)
-    * [I/O 复用](#io-复用)
-    * [信号驱动 I/O](#信号驱动-io)
-    * [异步 I/O](#异步-io)
-    * [五大 I/O 模型比较](#五大-io-模型比较)
-* [二、I/O 复用](#二io-复用)
-    * [select](#select)
-    * [poll](#poll)
-    * [比较](#比较)
-    * [epoll](#epoll)
-    * [工作模式](#工作模式)
-    * [应用场景](#应用场景)
-* [参考资料](#参考资料)
+* [Socket](#socket)
+    * [一、I/O 模型](#一io-模型)
+    * [二、I/O 复用](#二io-复用)
+    * [参考资料](#参考资料)
 <!-- GFM-TOC -->


-# 一、I/O 模型
+## 一、I/O 模型

 一个输入操作通常包括两个阶段：

@ -34,7 +24,7 @@ Unix 有五种 I/O 模型：
 - 信号驱动式 I/O（SIGIO）
 - 异步 I/O（AIO）

-## 阻塞式 I/O
+### 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。

@ -48,7 +38,7 @@ ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *

 <div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/1492928416812_4.png"/> </div><br>

-## 非阻塞式 I/O
+### 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）。

@ -56,7 +46,7 @@ ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *

 <div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/1492929000361_5.png"/> </div><br>

-## I/O 复用
+### 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。

@ -66,7 +56,7 @@ ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *

 <div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/1492929444818_6.png"/> </div><br>

-## 信号驱动 I/O
+### 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。

@ -74,7 +64,7 @@ ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *

 <div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/1492929553651_7.png"/> </div><br>

-## 异步 I/O
+### 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。

@ -82,7 +72,7 @@ ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *

 <div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/1492930243286_8.png"/> </div><br>

-## 五大 I/O 模型比较
+### 五大 I/O 模型比较

 - 同步 I/O：将数据从内核缓冲区复制到应用进程缓冲区的阶段（第二阶段），应用进程会阻塞。
 - 异步 I/O：第二阶段应用进程不会阻塞。
@ -93,11 +83,11 @@ ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *

 <div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/1492928105791_3.png"/> </div><br>

-# 二、I/O 复用
+## 二、I/O 复用

 select/poll/epoll 都是 I/O 多路复用的具体实现，select 出现的最早，之后是 poll，再是 epoll。

-## select
+### select

 ```c
 int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
@ -150,7 +140,7 @@ else
 }
 ```

-## poll
+### poll

 ```c
 int poll(struct pollfd *fds, unsigned int nfds, int timeout);
@ -201,9 +191,9 @@ else
 }
 ```

-## 比较
+### 比较

-### 1. 功能
+#### 1. 功能

 select 和 poll 的功能基本相同，不过在一些实现细节上有所不同。

@ -212,15 +202,15 @@ select 和 poll 的功能基本相同，不过在一些实现细节上有所不
 - poll 提供了更多的事件类型，并且对描述符的重复利用上比 select 高。
 - 如果一个线程对某个描述符调用了 select 或者 poll，另一个线程关闭了该描述符，会导致调用结果不确定。

-### 2. 速度
+#### 2. 速度

 select 和 poll 速度都比较慢，每次调用都需要将全部描述符从应用进程缓冲区复制到内核缓冲区。

-### 3. 可移植性
+#### 3. 可移植性

 几乎所有的系统都支持 select，但是只有比较新的系统支持 poll。

-## epoll
+### epoll

 ```c
 int epoll_create(int size);
@ -286,35 +276,35 @@ else
 ```


-## 工作模式
+### 工作模式

 epoll 的描述符事件有两种触发模式：LT（level trigger）和 ET（edge trigger）。

-### 1. LT 模式
+#### 1. 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。

-### 2. ET 模式
+#### 2. 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。

-## 应用场景
+### 应用场景

 很容易产生一种错觉认为只要用 epoll 就可以了，select 和 poll 都已经过时了，其实它们都有各自的使用场景。

-### 1. select 应用场景
+#### 1. select 应用场景

 select 的 timeout 参数精度为微秒，而 poll 和 epoll 为毫秒，因此 select 更加适用于实时性要求比较高的场景，比如核反应堆的控制。

 select 可移植性更好，几乎被所有主流平台所支持。

-### 2. poll 应用场景
+#### 2. poll 应用场景

 poll 没有最大描述符数量的限制，如果平台支持并且对实时性要求不高，应该使用 poll 而不是 select。

-### 3. epoll 应用场景
+#### 3. epoll 应用场景

 只需要运行在 Linux 平台上，有大量的描述符需要同时轮询，并且这些连接最好是长连接。

@ -322,7 +312,7 @@ poll 没有最大描述符数量的限制，如果平台支持并且对实时性

 需要监控的描述符状态变化多，而且都是非常短暂的，也没有必要使用 epoll。因为 epoll 中的所有描述符都存储在内核中，造成每次需要对描述符的状态改变都需要通过 epoll_ctl() 进行系统调用，频繁系统调用降低效率。并且 epoll 的描述符存储在内核，不容易调试。

-# 参考资料
+## 参考资料

 - Stevens W R, Fenner B, Rudoff A M. UNIX network programming[M]. Addison-Wesley Professional, 2004.
 - http://man7.org/linux/man-pages/man2/select.2.html
@ -333,10 +323,3 @@ poll 没有最大描述符数量的限制，如果平台支持并且对实时性
 - [poll vs select vs event-based](https://daniel.haxx.se/docs/poll-vs-select.html)
 - [select / poll / epoll: practical difference for system architects](http://www.ulduzsoft.com/2014/01/select-poll-epoll-practical-difference-for-system-architects/)
 - [Browse the source code of userspace/glibc/sysdeps/unix/sysv/linux/ online](https://code.woboq.org/userspace/glibc/sysdeps/unix/sysv/linux/)
-
-
-
-
-
-
-<div align="center"><img width="320px" src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/githubio/公众号二维码-2.png"></img></div>