Unix网络编程之socket阻塞与非阻塞模式下函数调用结果分析

套接字默认状态是阻塞的,这就意味着当发出一个不能立刻完成的套接字调用时，其进程将被投入睡眠，等待相应操作完成。

可能阻塞的套接字调用可分为四类:

(1)输入操作:read,readv,recv,recvfrom,recvmsg,如果某个进程对一个 阻塞的TCP套接字调用这些输入函数之一，而套接字的接收缓冲区中没有数据可读，该进程将被投入睡眠中，直到有些数据到达。TCP是字节流协议，该唤醒就是要有数据到达，可能是单个字节也可能是完整TCP分节数据，想等到某个固定数目数据可读，可用readn或者指定MSG_WAITALL.UDP是数据报协议，如果一个阻塞的UDP套接字的接收缓冲区为空，对调用输入函数的进程投入到睡眠中

(2)输出操作:write,writev,send,sendto,sendmsg这5个函数。对一个tcp套接字，内核将从 应用进程的缓冲区到 该套接字的发送缓冲区复制数据对于阻塞的套接字，如果其发送缓冲区没有空间，进程投入睡眠，直到有空间为止.UDP套接字不存在真正意义上的发送缓冲区，内核只复制应用程序数据并把它沿协议栈向下传送，渐次加上UDP首部和IP首部

(3)接受外来连接,accept函数，对于一个阻塞套接字调用accept,并且无新的连接到达，调用进程睡眠

(4)发起外来连接，tcp的connect函数，tcp连接涉及三路握手过程，而且connect函数一直要等到客户收到对于自己的SYN的ACK为止才返回，意味着TCP的每个connect函数总会阻塞其调用进程至少一个 rtt时间

设置套接字为非阻塞模式，以上四种情况函数调用的返回如下:

(1) 对于非阻塞套接字，如果输入操作不能被满足，对于TCP套接字至少有一个字节的数据可读，对于UDP有一个完整数据报可读，相应调用立刻返回一个 EWOULDBLOCK

(errno.h中定义)错误

(2) 对于一个非阻塞的tcp套接字，如果其发送缓冲区中根本没有空间,输出函数(write,writev,send,sendto,sendmsg)调用立刻返回一个EWOULDBLOCK错误，如果其发送缓冲区中有一些空间，返回值将是内核能够复制到该缓冲区的字节数，这个字节也称为 不足计数

(3) 对于一个非阻塞的套接字调用accept函数，无新连接到达，accept立刻返回一个EWOULDBLOCK错误

(4) 非阻塞套接字发起外出连接，调用TCP的connect函数，情况一，连接不能立刻建立，那么连接能照样发起（例如送出TCP三路握手的第一个分组syn），不过会立刻返回一个 EINPROGRESS错误。注意这个错误不同于(1)\(2)\(3)三种情况，情况二、另外请注意，有些连接通常发生在服务器和客户处于一个主机的情况下，因此即使对于一个非阻塞的connect，我们也得预备connect成功返回的情况发生

个人理解:

套接字的阻塞模式，意味着IO操作无法完成时，阻塞进程，涉及到socket的可读可写条件与tcp三路握手机制，socket的接收缓冲区有个标记位，当接收缓冲区的数据大于该标记位时，socket可读，阻塞进程的IO操作返回，否则进程休眠。socket的发送缓冲区同样有个标记位，当发送缓冲区可发送数据小于该标记位，表示仍有内存可发送数据，socket可写，阻塞进程的IO操作返回，否则进程需等发送缓冲区的数据通过底层协议传输给对端socket之后，才会返回。accept函数，在阻塞socket及无新连接时阻塞，connect函数，如果连接对端成功，至少需要一个rtt时间。

通常我们采用非阻塞模式处理socket,设置函数setsockopt,ioctl.非阻塞模式下，对I/O操作的各种返回值进行合理处理，若协议为tcp,设置监听套接字非阻塞，则其accept返回的socket也是非阻塞的