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IO多路复用是一种通过同时监视多个文件描述符#xff08;通常是套接字#xff09;来处理多个I/O操作的机制。它的原理可以简单概括为#xff1a; 单线程处理多个I/O操作#xff1a;传统的I/O模型中#xff0c;每个I/O操作都需要一个线程或进程来处理。而… 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 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。 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。 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。 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IPCInter-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。
