信号驱动式I/O

基础

• 概念
  信号驱动式I/O是指进程预先告知内核，使得当某个描述符上发生某事是，内核使用信号通知相关进程

• 步骤
  针对一个套接字使用信号驱动式I/O，要求进程执行以下3个步骤：

  • 建立SIGIO信号处理函数

    signal(SIGIO, sig_io);
    

  • 设置该套接字的属主进程，通常使用fcntl的F_SETOWN命令设置

    fcntl(sockfd, F_SETOWN, getpid());
    

  • 开启该套接字的信号驱动式I/O，通常通过使用fcntl的F_SETFL命令打开O_ASYNC标志

    const int on = 1;
    ioctl(sockfd,  O_ASYNC,  &on);
    

对于TCP

总的来说，信号驱动式I/O对于TCP套接字近乎无用，因为该信号产生得过于频繁，不能区分具体是哪种事件

• 监听套接字上某个连接请求请求已经完成
• 某个断连接请求已经发起
• 某个连接之半已经关闭
• 数据到达套接字
• 数据已经从套接字发送走(即输出缓冲区有空闲空间)
• 发生某个异步错误

从上面看出，我们只能对监听套接字使用SIGIO，因为对于监听套接字产生SIGIO的唯一条件一定是某个新连接的完成。

对于UDP

在UDP上使用信号驱动式I/O比较简单的。SIGIO信号在发生以下事件时产生

• 数据报到达套接字
• 套接字上产生异步错误
  因此当捕获对于某个UDP套接字上的SIGIO信号时，我们调用recvfrom等读入到达的数据报，或者获取发生的异步错误。

构建UDP服务器的2种方式.jpg

参考资料
《UNIX 网络编程》3th [美] W.Richard Stevens，Bill Fenner，Andrew M. Rudoff