本文试图理清楚几种IO模型的根本性区别,同时分析了为什么在Linux网络编程中最好要用非阻塞式IO?
L011Linux和androidNDK之socket出错情况的处理:Interrupted system call,Try again
Linux有Linux kernal,我们的客户端,进行连接,首先到达的是Linux kernal,在Linux的早期版本,只有read和write进行文件读写。我们使用一个线程/进程 进行调用read和write函数,那么将会返回一个文件描述符fd(file description)。我们开启线程/进程去调用read进行读取。因为socket在这个时期是blocking(阻塞的),遇到高并发,就会阻塞,也就是bio时期。
Linux 异步 I/O 是 Linux 内核中提供的一个相当新的增强。它是 2.6 版本内核的一个标准特性,但是我们在 2.4 版本内核的补丁中也可以找到它。AIO 背后的基本思想是允许进程发起很多 I/O 操作,而不用阻塞或等待任何操作完成。稍后或在接收到 I/O 操作完成的通知时,进程就可以检索 I/O 操作的结果。
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。
在这篇博客中,我们将探讨Linux底层的几种IO(输入/输出)方式,为鸿蒙开发者提供一个清晰的理解。本文将详细介绍阻塞IO、非阻塞IO、I/O多路复用、信号驱动IO及异步IO等概念,旨在帮助开发者优化鸿蒙应用性能。关键词:鸿蒙OS、Linux、IO模型、阻塞非阻塞、IO多路复用、性能优化。
内核态文件操作 在用户态,我们操作文件可以用C库函数:open()、read()、write()等,但是在内核态没有库函数可用,这时就需要用内核的一些函数:filp_open、filp_close、vfs_read、vfs_write、set_fs、get_fs等函数,
从基础讲起,IO的原理和模型是隐藏在编程知识底下的,是开发人员必须掌握的基础原理,是基础的基础,更是通关大厂面试的必备知识。
从JDK 7版本开始,Java新加入的文件和网络io特性称为nio2(new io 2, 因为jdk1.4中已经有过一个nio了),包含了众多性能和功能上的改进,其中最重要的部分,就是对异步io的支持,称为Java AIO(asynchronous IO)。 因为AIO的实施需充分调用OS参与,IO需要操作系统支持、并发也同样需要操作系统的支持,所以性能方面不同操作系统差异会比较明显。所以本文也附带介绍了Linux 2.6及以后版本新增的AIO特性(因为这跟Java AIO是对应关系)。 Java AIO
Linux环境编程对于初学者来说,必须深刻理解重点概念才能更好地编写代码,实现业务功能,下面就几个重要的及常用的知识点进行说明。搞懂这几个概念后以免在将来的编码出现混淆。 系统调用 ❝所有的操作系统在其内核里都有一些内建的函数,这些函数可以用来完成一些系统级别的功能。在Linux系统使用的这样的函数叫做“系统调用”,英文是systemcall。这些函数代表了从用户空间到内核空间的一种转换。 ❞ 系统调用是Linux操作系统提供的服务,是编写应用程序与内核之间通信的接口,也就是我们所说的函数。相对于普通的函数
很多的小伙伴,被java IO 模型,搞得有点儿晕,一会儿是4种模型,一会儿又变成了5种模型。
最近想要做一个基于嵌入式Linux+Qt驱动dht11温湿度传感器的实验。想要实现的功能是通过野火的imx6ull开发板控制dht11传感器,然后使用Qt做一个上位机,在上位机上面把数据显示出来。
串口是我们实际工作中经常使用的一个接口,比如我们在Linux下使用的debug串口,它用来登录Linux系统,输出log。另外我们也会使用串口和外部的一些模块通信,比如GPS模块、RS485等。这里对Linux下串口使用做个总结,希望对大家有所帮助。
之前遇到一个同学问一个问题,他在c源文件中使用bool变量,然后编译的时候提示bool没有定义。不知道怎么办。其实对于初学者来说,遇到的编译错误最多的就是某某变量或函数没有定义,或者有的时候函数有定义,编译过了但是在链接的时候提示找不到函数符号。这类错误其实都是非常好解决的。下面介绍一种在linux下编程如何更好更快的解决此类问题。 对linux稍微有点了解的同学估计都知道linux下有一个man命令,但是会用的人估计并不多。man分为很多部分: 1 用户命令, 可由任何人启动的。 2 系统调用, 即由内核
aio_return 异步 I/O 和标准块 I/O 之间的另外一个区别是我们不能立即访问这个函数的返回状态,因为我们并没有阻塞在 read 调用上。在标准的 read 调用中,返回状态是在该函数返回时提供的。但是在异步 I/O 中,我们要使用 aio_return 函数。这个函数的原型如下: ssize_t aio_return( struct aiocb *aiocbp ); 只有在 aio_error 调用确定请求已经完成(可能成功,也可能发生了错误)之后,才会调用这个函数。aio_return 的返回值就等价于同步情况中 read 或 write 系统调用的返回值(所传输的字节数,如果发生错误,返回值就为 -1)。 aio_write aio_write 函数用来请求一个异步写操作。其函数原型如下: int aio_write( struct aiocb *aiocbp ); aio_write 函数会立即返回,说明请求已经进行排队(成功时返回值为 0,失败时返回值为 -1,并相应地设置 errno)。 这与 read 系统调用类似,但是有一点不一样的行为需要注意。回想一下对于 read 调用来说,要使用的偏移量是非常重要的。然而,对于 write 来说,这个偏移量只有在没有设置 O_APPEND 选项的文件上下文中才会非常重要。如果设置了 O_APPEND,那么这个偏移量就会被忽略,数据都会被附加到文件的末尾。否则,aio_offset 域就确定了数据在要写入的文件中的偏移量。 aio_suspend 我们可以使用 aio_suspend 函数来挂起(或阻塞)调用进程,直到异步请求完成为止,此时会产生一个信号,或者发生其他超时操作。调用者提供了一个 aiocb 引用列表,其中任何一个完成都会导致 aio_suspend 返回。 aio_suspend 的函数原型如下: int aio_suspend( const struct aiocb *const cblist[], int n, const struct timespec *timeout ); aio_suspend 的使用非常简单。我们要提供一个 aiocb 引用列表。如果任何一个完成了,这个调用就会返回 0。否则就会返回 -1,说明发生了错误。请参看清单 3。 清单 3. 使用 aio_suspend 函数阻塞异步 I/O struct aioct *cblist[MAX_LIST] /* Clear the list. */ bzero( (char *)cblist, sizeof(cblist) ); /* Load one or more references into the list */ cblist[0] = &my_aiocb; ret = aio_read( &my_aiocb ); ret = aio_suspend( cblist, MAX_LIST, NULL ); 注意,aio_suspend 的第二个参数是 cblist 中元素的个数,而不是 aiocb 引用的个数。cblist 中任何 NULL 元素都会被 aio_suspend 忽略。 如果为 aio_suspend 提供了超时,而超时情况的确发生了,那么它就会返回 -1,errno 中会包含 EAGAIN。 aio_cancel aio_cancel 函数允许我们取消对某个文件描述符执行的一个或所有 I/O 请求。其原型如下: int aio_cancel( int fd, struct aiocb *aiocbp ); 要取消一个请求,我们需要提供文件描述符和 aiocb 引用。如果这个请求被成功取消了,那么这个函数就会返回 AIO_CANCELED。如果请求完成了,这个函数就会返回 AIO_NOTCANCELED。 要取消对某个给定文件描述符的所有请求,我们需要提供这个文件的描述符,以及一个对 aiocbp 的 NULL 引用。如果所有的请求都取消了,这个函数就会返回 AIO_CANCELED;如果至少有一个请求没有被取消,那么这个函数就会返回 AIO_NOT_CANCELED;如果没有一个请求可以被取消,那么这个函数就会返回 AIO_ALLDONE。我们然后可以使用 aio_error 来验证每个 AIO 请求。如果这个请求已经被取消了,那么 aio_error 就会返回 -1,并且 errno 会被设置为 ECANCELED。 lio_listio 最后,AIO 提供了一种方法使用 lio_listio API 函数同时发起多个传输。这个函数非常重要,因为这意味着我们可以在一个系统调用(一次内核上下文切换
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。
C语言标准的文件编程函数: fopen*、fread、fwrite、*fclose
摘要 关于epoll的问题很早就像写文章讲讲自己的看法,但是由于ffrpc一直没有完工,所以也就拖下来了。Epoll主要在服务器编程中使用,本文主要探讨服务器程序中epoll的使用技巧。Epoll一般和异步io结合使用,故本文讨论基于以下应用场合: 主要讨论服务器程序中epoll的使用,主要涉及tcp socket的相关api。 Tcp socket 为异步模式,包括socket的异步读写,以及监听的异步操作。 本文不会过多讨论API的细节,而是专注流程与设计。 Epoll 的io模型 Epol
一、共享内存简介 共享内存区是最快的IPC形式,这些进程间数据传递不再涉及到内核,换句话说是进程不再通过执行进入内核的系统调用来传递彼此的数据。 即每个进程地址空间都有一个共享存储器的映射区,当这
如果出现了很多的客户端连接,比如1000个,那么应用程序就会启用1000个进程或线程阻塞等待。此时会出现性能问题:
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有两种格式可以用来在shell脚本中创建函数,第一种格式采用关键字function,后跟分配给该代码块的函数名 name 属性定义了赋予函数的唯一名称,脚本中定义的每个函数都必须有一个唯一的名称
eBPF(扩展的伯克利数据包过滤器)是 Linux 内核中的一个强大功能,可以在无需更改内核源代码或重启内核的情况下,运行、加载和更新用户定义的代码。这种功能让 eBPF 在网络和系统性能分析、数据包过滤、安全策略等方面有了广泛的应用。
也叫 同步阻塞IO , 请求数据的进程需要一直阻塞等待读取完成才能返回,同时整个读取的动作也是要同步等待I/O操作的完成才返回。
linux 中最常用的 IO 模型是同步 IO,在这个模型中,请求发出后应用程序会阻塞直到满足条件(阻塞 IO),或在不满足条件的情况下立即返回出错(非阻塞 IO),这样做的好处是程序在等待 IO 请求完成时不会占用 CPU。 POSIX 定义了异步 IO 应用程序接口(AIO API),linux 2.6 以上版本的内核也实现了内核级别的异步 IO 调用。 异步 IO 的基本思想是允许进程发起很多 IO 操作,而不用阻塞任何一个,也不用等待任何操作的完成,直到 IO 操作完成时,进程可以检索 IO 操作的结果。
前面介绍了NIO中的buffer和Channel,而我们将NIO主要的使用场景还是在网络环境中,在具体介绍之前我们需要了解下IO的模型
写过 Linux 驱动的小伙伴,一定对 file_operations 结构体不陌生,我们常常实现其中的 open、read、write、poll 等函数,今天为大家讲解其中每个函数的作用。
相信诸位学习过Linux的小伙伴对这句话不陌生吧。Linux下一切皆文件,也就是说在冯诺依曼体系下的任何东西,均可视为文件?为什么能这么说呢?
当前文章介绍如何在Linux系统下编写一个DS18B20温度传感器驱动,测量环境温度,并将DS18B20注册成字符设备,通过文件接口将温度数据传递给应用层。
在 Linux 系统中,传统的访问方式是通过 write() 和 read() 两个系统调用实现的,通过 read() 函数读取文件到到缓存区中,然后通过 write() 方法把缓存中的数据输出到网络端口。
2、os.name 字符串指示正在使用的平台。比如,windows是“nt”,linux 或 unix 是“posix”
介绍 Sunxi 平台上 TWI 驱动接口与调试方法,为 TWI 模块开发提供参考。
在前面,介绍了一种进程间的通信方式:使用信号,我们创建通知事件,并通过它引起响应,但传递的信息只是一个信号值。这里将介绍另一种进程间通信的方式——匿名管道,通过它进程间可以交换更多有用的数据。
原文:http://www.cfanz.cn/?c=article&a=read&id=46555 注意很多当前(2013/8/6)线上运营的Linux内核可能不支持! 三种新的fd
学习 I2C 和 SPI 驱动的时候,针对 I2C 和 SPI 设备寄存器的操作都是通过相关的 API 函数进行操作的。这样 Linux 内核中就会充斥着大量的重复、冗余代码,但是这些本质上都是对寄存器的操作,所以为了方便内核开发人员统一访问 I2C/SPI 设备的时候,为此引入了 Regmap 子系统。
虽然都是linux,芯片也是基于同样的架构,同样的指令集,但是考虑到芯片的实现毕竟是不同的,于是所有涉及到硬件交互的软件部分,也会有所差异,最终会导致了有些应用层面的接口,不能按照普通linux的通常用法去使用。
服务器端编程,经常需要构造高性能的网络应用,需要选用高性能的IO模型,这也是通关大公司面试必备的知识。
本文从操作系统的角度来解释BIO,NIO,AIO的概念,含义和背后的那些事。本文主要分为3篇。 第一篇讲解BIO和NIO以及IO多路复用 第二篇讲解AIO和文件IO 第三篇讲解在这些机制上的一些应用的实现方式,比如nginx,nodejs,Java NIO等 到底什么是“IO Block” 很多人说BIO不好,会“block”,但到底什么是IO的Block呢?考虑下面两种情况: 用系统调用read从socket里读取一段数据 用系统调用read从一个磁盘文件读取一段数据到内存 如果你的直觉告诉你,这两种都算
很多人说BIO不好,会“block”,但到底什么是IO的Block呢?考虑下面两种情况:
所有者的权限为rw-,对应着4+2+0,也就是最终的权限6,以此类推,用户组的权限为6,其他用户的权限为4.
很多对技术有追求的读者朋友,做到一定阶段后都希望技术有所精进。有些读者朋友可能会研究一些中间件的技术架构和实现原理。比如,Nginx为什么能同时支撑数万乃至数十万的连接?为什么单工作线程的Redis性能比多线程的Memcached还要强?Dubbo的底层实现是怎样的,为什么他的通信效率非常高?
epoll机制是Linux下一种高效的IO复用方式,相较于select和poll机制来说。其高效的原因是将基于事件的fd放到内核中来完成,在内核中基于红黑树+链表数据结构来实现,链表存放有事件发生的fd集合,然后在调用epoll_wait时返回给应用程序,由应用程序来处理这些fd事件。
Linux系统下常见的四种变量 1.自定义变量 自定义变量是由系统用户自己定义的变量吗,只在用户自己的Shell环境中有效,因此,也有人称为本地变量。在编写Shell脚本程序是,用户通常会设定一些特定的自定义变量,以适应程序执行过程中各种变化,以满足不同的需求。
struct iovec定义了一个向量元素。通常,这个结构用作一个多元素的数组。对于每一个传输的元素,指针成员iov_base指向一个缓冲区,这个缓冲区是存放的是readv所接收的数据或是writev将要发送的数据。成员iov_len在各种情况下分别确定了接收的最大长度以及实际写入的长度。且iovec结构是用于scatter/gather IO的。readv和writev函数用于在一次函数调用中读、写多个非连续缓冲区。有时也将这两个函数称为散布读(scatter read)和聚集写(gather write)。 iovec结构体的定义如下:
本文讲述了Linux中RCU(Read-Copy-Update)机制在内存管理中的重要作用,以及如何在Linux内核中实现和管理RCU。在Linux内核中,RCU用于在多个进程共享相同内存空间时,保证这些进程之间的数据一致性。本文首先介绍了RCU的基本原理,然后逐步深入介绍了Linux内核中RCU的实现细节。最后,通过一个具体的例子,展示了如何在Linux内核中实现一个简单的RCU。
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