在Linux系统编程中,IO流(Input/Output Streams)是一个非常重要的概念。高级IO流是基于基本IO操作(如read、write等)之上的扩展,提供了更强大的功能和更高效的操作方式。本文将深入探讨Linux中的高级IO流,重点介绍其原理和使用方法,并提供相应的C++代码示例。
前文《使用TCPDUMP和Wireshark排查服务端CLOSE_WAIT(一)》通过TCPDUMP和Wireshark在利用CentOS7作为服务端、Windows10作为客户端,模拟演示了一个TCP通信的CLOSE_WAIT状态,这篇文章主要利用前文的数据尝试解释Linux服务端产生CLOSE_WAIT状态的原因。
BIO, NIO, AIO,本身的描述都是在Java语言的基础上的。 而描述IO,我们需要从三个层面:
在 Linux 平台上进行开发,IO 操作是一个非常重要的领域,掌握 IO 操作不仅能够提升应用程序的性能,还能够提高系统资源的利用效率。那么,如何才能算得上精通 IO 呢?本文将从几个方面进行详细探讨,包括文件 IO、网络 IO 以及高级 IO 技术。
一、结论 提出这个问题说明对网络编程的一些基础原理未搞明白,先说下结论: 一个 socket 是否设置为阻塞模式,只会影响到 connect/accept/send/recv 等四个 socket API 函数,不会影响到 select/poll/epoll_wait 函数,后三个函数的超时或者阻塞时间是由其函数自身参数控制的。 二、原理分析 下面详细的解释,为了方便解释,在这之前我们先明确几个基础概念: connfd:创建 socket,主动发起连接的一端(客户端),该端调用 connect 函数主动发起
在 socket 是阻塞模式下 connect 函数会一直到有明确的结果才会返回(或连接成功或连接失败),如果服务器地址“较远”,连接速度比较慢,connect 函数在连接过程中可能会导致程序阻塞在 connect 函数处好一会儿(如两三秒之久),虽然这一般也不会对依赖于网络通信的程序造成什么影响,但在实际项目中,我们一般倾向使用所谓的异步的 connect 技术,或者叫非阻塞的 connect。这个流程一般有如下步骤:
该文总结了如何通过修改配置文件实现一个自定义的HTTPS后端服务器,包括配置HTTPS证书、指定监听端口、指定代理路径和实现基于HTTP的负载均衡。
python的文件锁目前使用的是fcntl这个库,它实际上为 Unix上的ioctl,flock和fcntl 函数提供了一个接口。
现在大部分人都喜欢使用Popen。Popen方法不会打印出cmd在linux上执行的信息。的确,Popen非常强大,支持多种参数和模式。使用前需要from subprocess import Popen, PIPE。但是Popen函数有一个缺陷,就是它是一个阻塞的方法。如果运行cmd时产生的内容非常多,函数非常容易阻塞住。解决办法是不使用wait()方法,但是也不能获得执行的返回值了。
第一次接触服务器是快毕业的时候,是不是有点晚(# ̄ω ̄),这也导致工作方向一直没考虑网络编程这块,做了好多其他没啥“意思”的技术。 之前看到一篇博文提到程序猿80%都是庸才,10%是人才,10%是天才,深有感触。仔细想想自己是不是也是还在那80%里面挣扎?一个抱怨这抱怨那的trouble maker,写着烂的掉渣的代码,永远在别人身后不思进取,给剩下的20%的同事埋雷。 扯远了,重新回顾Socket,温习下Linux内核是怎么处理Socket的吧。 文件描述符,在网络编程中经常提及这个词,当时初
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Linux 文件 IO 操作指的是在 Linux 系统上对文件进行读取和写入的操作。它是通过与文件系统交互来读取和写入文件中的数据。
管道是Linux中很重要的一种通信方式,是把一个程序的输出直接连接到另一个程序的输入,常说的管道多是指无名管道,无名管道只能用于具有亲缘关系的进程之间,这是它与有名管道的最大区别。有名管道叫named pipe或者FIFO(先进先出),可以用函数mkfifo()创建。
《王道考研复习指导》 管道通信是消息传递的一种特殊方式。所谓“管道”,是指用于连接一个读进程和一个写进程以实现它们之间通信的一个共享文件,又名pipe文件。向管道(共享文件)提供输入的发送进程(即写进程),以字符流的形式将大量的数据送入(写)管道;而接受管道输出的接受进程(即读进程),则从管道接受(读)数据。为了协调双方的通信,管道机制必须提供一下三个方面的协调能力:互斥、同步和确定对方存在。 下面以linux的管道为例进行说明。在linux中,管道是一种频繁使用的通信机制。从本质上讲,管道也是一种文件,但它又和一般的文件有所不同,管道可以克服使用文件通信的两个问题,具体表现为: 1)限制管道的大小。实际上,管道是一个固定大小的缓冲区。在Linux中,该缓冲区的大小为4KB,使得它不像文件那样不加检验的增长。使用单个固定缓冲区也会带来问题,比如在写管道时可能变满,当这种情况发生时,随后对写管道的write()调用将默认的阻塞,等待某些数据被读取,以便腾出足够的空间供write()调用写。 2)读进程也可能工作的比写进程快。当所有当前进程数据已被读走时,管道变空。当这种情况发生时,一个随后的read()调用将默认设置为阻塞,等待某些数据被写入,这解决了read()调用返回文件结束的问题。 注意 :从管道读数据是一次性操作,数据一旦被读走,它就从管道中被抛弃,释放空间以便写更多的数据。管道只能采用半双工通信,即在某一时刻只能单向传输。要实现父子进程双方互动,需要定义两个管道。
原文链接:http://scotdoyle.com/python-epoll-howto.html
在上一篇推文中讲解了零拷贝思想在Linux系统中的实现,主要有mmap、sendfile、splice、tee等,但在Java中目前主要实现了mmap和sendfile。
上篇文章 一个有关tcp的非常有意思的问题 中我们讲到,在tcp建立连接后,如果一端关闭了连接,另一端的第一次write还是可以写成功的,文章中也分析了造成这种现象的具体原因。
管道(pipe) 普通的Linux shell都允许重定向,而重定向使用的就是管道。 例如:ps | grep vsftpd .管道是单向的、先进先出的、无结构的、固定大小的字节流,它把一个进程的标准输出和另一个进程的标准输入连接在一起。写进程在管道的尾端写入数据,读进程在管道的头端读出数据。数据读出后将从管道中移走,其它读进程都不能再读到这些数据。管道提供了简单的流控制机制。管道主要用于不同进程间通信。 可以通过打开两个管道来创建一个双向的管道。但需要在子进程中正确地设置文件描述符。必须在系统调用fork
作为众多打工人中的一员,老李每天早上醒来都是奄奄一息的,那么,怎么着才能打满鸡血变成元气满满的一天呢?当然是拍手舞了,那么拍手舞怎么跳呢?贴心老李自然还要再送你一个在线拍手舞教程:
还真有,最近有 C++ 同学被百度从简历池捞起来面试了,目前经历了一二面,我把比较通用的面试问题抽离出来跟大家分享一波。
Python的线程因为解释器锁的设计,所以不能充分利用CPU,只能通过进程来实现多核利用 性能考虑的话,底层还是不要用Py,进程切换效率太低,Py多做为脚本层的胶水语言
SelectorProvider提供的所有provider都是同一个对象。如果没有,它会通过AccessController.doPrivileged来给获取provider的代码最高的权限,执行逻辑是:
1、前言 我从事Linux系统下网络开发将近4年了,经常还是遇到一些问题,只是知其然而不知其所以然,有时候和其他人交流,搞得非常尴尬。如今计算机都是多核了,网络编程框架也逐步丰富多了,我所知道的有多进程、多线程、异步事件驱动常用的三种模型。最经典的模型就是Nginx中所用的Master-Worker多进程异步驱动模型。今天和大家一起讨论一下网络开发中遇到的“惊群”现象。之前只是听说过这个现象,网上查资料也了解了基本概念,在实际的工作中还真没有遇到过。今天周末,结合自己的理解和网上的资料,彻底将“惊群”
这里主要是关于TCP的,TCP的特点什么的相关介绍在我另一篇博文里,所以这里直接动手吧。
因为最近想学习如何用epoll写服务器, 于是找到了一篇介绍的文章. 因为我最近一直看不进技术文章, 于是打算通过翻译来强迫自己学习. 原文在这里:
有一定编程基础的小伙伴应该都接触过文件编程吧,file. 在C语言里面是包一个<file.h>的头
进程间通信简称为 IPC(Interprocess communication),是两个不同进程间进行任务协同的必要基础。进行通信时,首先需要确保不同进程之间构建联系,其次再根据不同的使用场景选择不同的通信解决方案,本文主要介绍的通信解决方案为 匿名管道
1.DMA(Direct Memory Access,直接内存拷贝,即经过CPU的拷贝)等待数据准备好,把磁盘数据读取到操作系统内核缓冲区; 2.用户进程,将内核缓冲区的数据copy到用户空间。 3.读取文件,再用socket发送出去,再将用户空间的数据copy到socket网络发送缓冲区(属于操作系统内核的缓冲区); 4.将socket buffer的数据,copy到网卡,由网卡进行网络传输。
管道创建成功以后,创建该管道的进程(父进程)同时掌握着管道的读端和写端。如何实现父子进程间通信呢?通常可以采用如下步骤:
文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上,它是一个索引值,指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时,内核向进程返回一个文件描述符。
1.网卡发现 MAC 地址符合,就将包收进来;发现 IP 地址符合,根据 IP 头中协议项,知道上一层是 TCP 协议;
eventfd 是 Linux 内核中用于线程或进程间通信的一种机制。它提供了一种简单的方式,让一个线程或进程可以通知另一个线程或进程某个事件已经发生。eventfd 是基于文件描述符的,因此可以与 select、poll 或 epoll 等 I/O 多路复用机制一起使用。
以上是摘自《Essential Netty In Action》这本书,本文的内容也是本人读了这本书之后的一些整理心得,如有不当之处欢迎大虾们指正
2、嵌入式硬件系统的结构 (1)嵌入式处理器+外围硬件 (2)常见的外围硬件:电源、时钟、内存、I/O、通信、调试; 3、嵌入式处理器 (1)ARM、S3C6410、STM32单片机、华为海思、高通骁龙等 (2)Intel /AMD 都不是嵌入式处理器 4、嵌入式操作系统 功能: 种类:嵌入式linux;WinCE;Vxworks;μC/OS-II;Android;IOS。注意:linux不是嵌入式操作系统;MAC OS WINDOWS XP/7/8/10都不是
1、前言 我从事Linux系统下网络开发将近4年了,经常还是遇到一些问题,只是知其然而不知其所以然,有时候和其他人交流,搞得非常尴尬。如今计算机都是多核了,网络编程框架也逐步丰富多了,我所知道的有多进
>>> send_data = input("--->").encode()
python进程池Pool 和前面讲解的 python线程池 类似,虽然使用多进程能提高效率,但是进程的创建会消耗大量的计算机资源(进程Process的创建远远大于线程Thread创建占用的资源),线程是计算机最小的运行单位,连线程都需要使用线程池,进程有什么理由不使用进程池?
上一章我们一起学习了Java NIO的核心组件Buffer,它通常跟Channel一起使用,但是它们在网络IO中又该如何使用呢,今天我们将一起学习另一个NIO核心组件——Selector,没有它可以说就干不起来网络IO。
linux网络编程常用函数说明 connect函数 int connect (int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen); (1)connect之前调用bind不是必须的,内核会分配ip以及临时port; (2)connect调用后,会发送SYN分节,如果没有收到SYN-ACK分节,则返回ETIMEOUT; 底层细节说明:发送SYN,6s后未收到SYN-ACK,则再发送一个SYN,24s后未收到SYN-ACK,则再发一个SYN。共等待75s后仍未收
在前面的文章中曾经粗略讲过poll,那时是用阻塞IO实现,在发送和接收数据量都较小情况下和网络状况良好的情况下是基本没有问题的,read 不会只接收部分数据,write 也不会一直阻塞。但实际上poll IO复用经常是跟非阻塞IO一起使用的,想想如果现在内核接收缓冲区一点数据没有,read 阻塞了,或者内核发送缓冲区不够空间存放数据,write 阻塞了,那整个事件循环就会延迟响应,比如现在又有一个新连接connect上来了,也不能很快回到循环去accept 它。
笔者一直觉得如果能知道从应用到框架再到操作系统的每一处代码,是一件Exciting的事情。 大部分高性能网络框架采用的是非阻塞模式。笔者这次就从linux源码的角度来阐述socket阻塞(block)和非阻塞(non_block)的区别。 本文源码均来自采用Linux-2.6.24内核版本。
这些年,接触了形形色色的项目,写了不少网络编程的代码,从windows到linux,跌进了不少坑,由于网络编程涉及很多细节和技巧,一直想写篇文章来总结下这方面的心得与经验,希望对来者有一点帮助,那就善莫大焉了。 本文涉及的平台包括windows和linux,下面开始啦。 一、非阻塞的的connect()函数如何编写 我们知道用connect()函数默认是阻塞的,直到三次握手建立之后,或者实在连不上超时返回,期间程序执行流一直阻塞在那里。那么如何利用connect()函数编写非阻塞的连接代码呢? 无论在win
这些年,接触了形形色色的项目,写了不少网络编程的代码,从windows到linux,跌进了不少坑,由于网络编程涉及很多细节和技巧,一直想写篇文章来总结下这方面的心得与经验,希望对来者有一点帮助,那就善莫大焉了。 本文涉及的平台包括windows和linux,下面开始啦。 一、非阻塞的connect()函数如何编写 我们知道用connect()函数默认是阻塞的,直到三次握手建立之后,或者实在连不上超时返回,期间程序执行流一直阻塞在那里。那么如何利用connect()函数编写非阻塞的连接代码呢? 无论在wind
本文介绍网络IO编程的入门部分,Java 的传统BIO Socket编程源码分析,了解如何将BIO阻塞行为accept() 和 read() 改造为非阻塞行为,并且将结合Linux文档介绍其中的机制,文档中描述了如何处理Socket的accept,对比Java的Socket实现代码,基本可以发现和Linux行为基本一致。
为了能更好的排查网络通信问题,我们需要熟悉操作系统提供的以下网络接口函数,列表如下:
今天遇到下面问题 如果socket客户端进程挂点 或者正常close 服务端检测 select检测返回的是0 还是-1 还是大于1呀 这个基本问题 竟然我分不清楚了? 先从read函数 返回实际读取到的字节数 ,属于io基本操作说起 关于 ②返回值等于0讨论 非阻塞 返回值等零表示没有数据可读 (这个理解是错误的 如果没有数据返回应该是EAGAIN) 阻塞情况下:select/epoll检测可读的情况下,read返回0表示远端close 异常断开 总结: 阻塞接收的recv有时候会返回0,这仅在s
在计算机出现之前其实就有文件系统的概念了,此时的文件系统指的是用于管理(存储和检索)纸质文件的系统,而在计算机发明之后,文件系统逐渐指的是管理存储介质的系统,它通过简单的接口给用户,方便用户使用存储设备。
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