linux 非阻塞 linux线程阻塞的方法
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Linux内核阻塞IO(wait_queue)和非阻塞IO(轮询poll)
Linux内核提供了两种IO访问模式:阻塞和非阻塞。阻塞IO在设备不可用时会使进程挂起,而非阻塞IO则会不断查询直到设备可用。主要通过wait_queue(等待队列)实现阻塞,它包括等待队列头、添加和移除队列项,以及唤醒机制。例如,DECLARE_WAIT_QUEUE宏为当前进程创建等待队列,wake_up和wake_up_interruptible函数用于唤醒队列中的进程。
轮询方式,如select、poll和epoll,是通过file_operations的poll函数来实现非阻塞IO。poll函数接收一个poll_table_struct指针,通常通过poll_wait函数添加应用程序到该表中,但并不会阻塞进程。当设备状态改变时,驱动程序会更新poll_table,应用程序将根据返回的资源状态进行相应操作。
理解这两种IO模型的关键在于理解如何在设备操作中实现进程的挂起和唤醒,以及如何在非阻塞模式下有效地轮询。深入学习Linux内核源码,例如xxetb.xet.tech/s/3jDmTD,可以更好地掌握这些概念。此外,还有丰富的学习资源如书籍、视频等,可以加入学习交流群739729163获取更多资料。
linux网络编程中阻塞和非阻塞socket的区别
阻塞socket和非阻塞socket的区别:
1、读操作
对于阻塞的socket,当socket的接收缓冲区中没有数据时,read调用会一直阻塞住,直到有数据到来才返回。当socket缓冲区中的数据量小于期望读取的数据量时,返回实际读取的字节数。当sockt的接收缓冲区中的数据大于期望读取的字节数时,读取期望读取的字节数,返回实际读取的长度。
对于非阻塞socket而言,socket的接收缓冲区中有没有数据,read调用都会立刻返回。接收缓冲区中有数据时,与阻塞socket有数据的情况是一样的,如果接收缓冲区中没有数据,则返回错误号为EWOULDBLOCK,表示该操作本来应该阻塞的,但是由于本socket为非阻塞的socket,因此立刻返回,遇到这样的情况,可以在下次接着去尝试读取。如果返回值是其它负值,则表明读取错误。
因此,非阻塞的rea调用一般这样写:
if((nread= read(sock_fd, buffer, len))< 0)
{
if(errno== EWOULDBLOCK)
{
return 0;//表示没有读到数据
}else return-1;//表示读取失败
}else return nread;读到数据长度
2、写操作
对于写操作write,原理是类似的,非阻塞socket在发送缓冲区没有空间时会直接返回错误号EWOULDBLOCK,表示没有空间可写数据,如果错误号是别的值,则表明发送失败。如果发送缓冲区中有足够空间或者是不足以拷贝所有待发送数据的空间的话,则拷贝前面N个能够容纳的数据,返回实际拷贝的字节数。
而对于阻塞Socket而言,如果发送缓冲区没有空间或者空间不足的话,write操作会直接阻塞住,如果有足够空间,则拷贝所有数据到发送缓冲区,然后返回.
非阻塞的write操作一般写法是:
int write_pos= 0;
int nLeft= nLen;
while(nLeft> 0)
{
int nWrite= 0;
if((nWrite= write(sock_fd, data+ write_pos, nLeft))<= 0)
{
if(errno== EWOULDBLOCK)
{
nWrite= 0;
}else return-1;//表示写失败
}
nLeft-= nWrite;
write_pos+= nWrite;
}
return nLen;
3、建立连接
阻塞方式下,connect首先发送SYN请求道服务器,当客户端收到服务器返回的SYN的确认时,则connect返回.否则的话一直阻塞.
非阻塞方式,connect将启用TCP协议的三次握手,但是connect函数并不等待连接建立好才返回,而是立即返回。返回的错误码为EINPROGRESS,表示正在进行某种过程.
4、接收连接
对于阻塞方式的倾听socket,accept在连接队列中没有建立好的连接时将阻塞,直到有可用的连接,才返回。
非阻塞倾听socket,在有没有连接时都立即返回,没有连接时,返回的错误码为EWOULDBLOCK,表示本来应该阻塞。
无阻塞的设置方法
方法一:fcntl
int flag;
if(flag= fcntl(fd, F_GETFL, 0)<0) perror("get flag");
flag|= O_NONBLOCK;
if(fcntl(fd, F_SETFL, flag)< 0)
perror("set flag");
方法二:ioctl
int b_on= 1;
ioctl(fd, FIONBIO,&b_on);
如何linux 程序中启用其他进程,非阻塞,非popen
在Linux程序中启动其他进程可以用system函数,这个函数会等待它启动的那个程序结束才返回,所以它是一个阻塞调用。还有一种非阻塞的启动外部程序的方法,稍微复杂一点,是运用Linux的exec系列函数,之所以说系列函数是因为有不同的变种,只是参数的形式不同而已,其实完全是一样的,exec系列函数的行为是将当前进程替换成要启动的那个新进程,这里的当前进程就是你编写的程序,新进程启动后调用exec函数的进程就不存在了,exec系列函数调用之后的代码也不会再执行了。所以,exec系列函数的正确使用方法是在程序中进行fork调用复制进程,然后把exec函数的调用语句放在fork的子进程里面,注意子进程中exec函数调用的后面就不要写其他功能的代码了,因为exec函数后面的语句不会被执行。