Linux网络编程学习总结
I/O模式
I/O模式提供了一种机制，当一个或多个I/O条件满足时，可以将一个输入操作分为两个不同的阶段，I/O模式分为5中不同的类型，即：阻塞I/O，非阻塞I/O，I/O复用，信号驱动I/O和异步I/O。
select函数
函数：int select(int masfd,fd_set *readset,fd_set *writeset,
fd_set *exceptset,const struct timeval *timeout);
头文件：sys/select.h sys/time.h
说明：该函数允许进程指示内核等待多个时间中的任意个发生，并在一个或多个事件发生或经过指定时间才唤醒进程其中timeeval结构如下：
struct timeval{
long tv_sec;//秒
long tv_usec;//微秒
};
timeout函数中起到定时器的作用，其取值含义如下：
取0：相当于非阻塞模式，也就是不用等待，，检查完描述字后立即返回，使用该方法可以有效的轮询集合中的所有文件描述字；
取NULL:将等待，直到有一个描述字准备好后I/O返回；
取设定值：相当于一般的定时器，在描述字准备好I/O或超过了指定时间后才返回。
readset、writeset和exceptset为3个文件描述字集合，select监视集合中定义的描述字，如果不需要监视，可以设定为NULL指针。
关于返回值：
select调用返回时，除了那些已经就绪的描述符外，select将清除readfds、writefds和exceptfds中的所有没有就绪的描述符。select的返回值有如下情况： |
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1．正常情况下返回就绪的文件描述符个数； |
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2．经过了timeout时长后仍无设备准备好，返回值为0； |
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3．如果select被某个信号中断，它将返回-1并设置errno为EINTR。 |
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4．如果出错，返回-1并设置相应的errno。
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宏FD_SET设置文件描述符集fdset中对应于文件描述符fd的位(设置为1)；
宏FD_CLR清除文件描述符集fdset中对应于文件描述符fd的位（设置为0）；宏FD_ZERO清除文件描述符集fdset中的所有位(既把所有位都设置为0)；
宏FD_ISSET来检测文件描述符集fdset中对应于文件描述符fd的位是否被设置。
poll函数
函数poll提供了和select相似的功能，它可以将套接口设置为非阻塞模式。其和select不同点在于，poll没有使用3个基于位的文件描述符集合，而是采用了pollfd数组。
函数：int poll(struct pollfd *fdarray,nfds_t nfds,int timeout);
头文件：poll.h
说明：成功时返回描述字的个数，如果超时，返回0，如果出错，返回-1。并设置errno的值为如下值之一：
EBADF:一个或多个结构体中指定的文件描述符无效；
EFAULT:fds指针指向的地址超出进程指定的地址空间；
EINTR：请求的事件之前产生一个信号，调用可以重新发起；
EINVAL:nfd参数超出PLIMIT_NOFILE的值；
ENOMEM:可用内存不足，无法完成请求。
其中struct pollfd结构如下：
struct pollfd{
int fd；
short events;
short revents;
}
其中，event域是监视该文件描述符的掩码，有用户设置，revents域是文件描述符的操作结构掩码，有内核设定。Events域请求的任何事件都可以在revents域中返回，合法事件如下：
POLLIN:有数据可读；
POLLRDNORM:有普通数据可读（不常用）；
POLLRDBAND:有优先数据可读；
POLLPRI:有紧迫数据可读；
POLLOUT:学数据不会导致阻塞；
POLLWRNORM:写普通数据不会导致阻塞；
POLLWRBAND:写优先数据不会导致阻塞；
POLLMSG:SIGPOLL消息可用；
此外，revents也可返回如下事件：
POLLER:指定的文件描述符发生错误；
POLLHUP:指定的文件描述符挂起事件；
POLLNVAL:指定的文件描述符非法；
POLLIN=POLLRDNORM|POLLRDBAND
POLLOUT=POLLWRNORM
POLLIN|POLLPRI=select的读
POLLOUT|POLLWRBAND=select的写。
对于函数的timeout参数，情况如下：
大于0：指定等待多长时间；
等于0：立即返回；
为INFTIM:（该值为-1，有些系统定义在poll.h里，有些定义在sys/stropts.h 里，有些没有定义，需要自己定义）表示永远等待。
epoll机制
在linux2.6内核以及以上版本上增加了epoll机制，它包含用于处理I/O事件多路分离的一组函数。它在一定程度上弥补了linux内核对异步I/O支持的不足，epoll机制加上非阻塞的I/O可以模拟实习那异步I/O。
epoll机制所使用的数据结构：
typedef union epoll_data{
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event{
__uint32_t events;
epoll_data_t data;
}
Epoll_event用于注册所感兴趣的事件和回传所发生待处理的事件，其中epoll_data联合体用来保存触发事件的某个文件描述符的数据。Epoll_event结构中的events字段表示感兴趣事件和触发的事件，其取值为：
EPOLLIN:表示对于的文件描述符可读；
EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可写；
EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读；
EPOLLERR:表示对于的文件描述符发生错误；
EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被切断；
EPOLLET:表示对应的文件描述符有事件发生
相关函数
函数(1)：epoll_create(int size);
头文件：sys/epoll.h
说明：该函数生成一个epoll专用的文件描述符，其中的参数为指定内核分配size个相关内核对象。
函数(2)：epoll_ctl(int epfd,int op,int fd,struct epoll_event *event);
头文件：sys/epoll.h
说明：用于控制某个文件描述符上的时间，可以注册，修改，删除时间，其中epfd为有epoll_create生成的epoll专用文件描述符，op为要进行的操作，取值为：EPOLL_CTL_ADD(注册)，EPOLL_CTL_MOD(修改)，EPOLL_CTL_DEL(删除)；fd为关联的文件描述符，event为指向epoll_event的指针，调用成功返回0，失败返回-1。
函数(3)：
epoll_wait(int epfd,struct epoll_event *events,int maxevents,int timeout);
头文件：sys/epoll.h
说明：用于轮询I/O时间的发生。其中，epfd为epoll_create生成的epoll描述符，epoll_event为用于回传代理事件的数组。maxevents为每次能处理的事件数，timeout为等待I/O事件发生的超时值。
Epoll机制的有点
l 支持一个进程打开大数目的socket描述符
l IO效率不随FD数目增加而线性下降