高級I/O函數

給套接口上的I/O設置超時

1.調用alarm，在調用超過指定時間時產生SIGALARM信號，這涉及到信號處理，並且可能和進程中其餘的alarm衝突

2.使用select阻塞在等待I/O上，select內部有時間限制，一次代替在read和write上阻塞超時

3.使用新的SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO套接字選項，這種方法存在一個問題，即不是全部的系統都支持這兩個選項。

這三種技術均可以用做輸入和輸出操做，但咱們還想要一種支持connect超時的技術，由於TCP中的默認超時時間很長（75s），只有套接口爲非阻塞方式時，才能夠調用select爲connect設置超時，connect並不支持SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO。前兩種技術能夠應用於任何描述符，第三種技術只能應用於套接字。

 

alarm的原理

alarm基於信號將中斷阻塞的socekt操做，若是alarm產生信號之時connect仍未返回，EINTR錯誤即表示connect超時。

這種技術只能提早完成超時，而不能延長超時，好比connect的默認超時時長是75s，alarm能夠提早爲50s超時，卻不能設置成80s超時。

用信號處理一個應答時沒有問題，處理多個應答的時候就必須解決可能的衝突。

 

recv和send

recv和send的前三個參數和read、write相同，第四個參數由如下的一個或者多個flag或組成

 

MSG_DONTWAIT

 

將單個I/O操做設置爲非阻塞，而不須要在套接口上設置非阻塞標記，執行I/O操做，而後關閉非阻塞。

MSG_WAITALL

告訴內核，沒有讀到請求的字節數以前不要返回，即便設定了這個標記，若是發生下列問題，返回的字節數仍然會比請求的要少

1.捕獲一個信號

2.鏈接被終止

3.套接口上發生錯誤。

 

readv和writev

相似於read和write，但讓咱們能夠在一個函數調用中操做多個緩衝區，這些操做被成爲分散讀和集中寫。

readv和writev可用於任何描述字，並且writev是一個原子操做。

 

recvmsg和sendmsg

這兩個函數是最通用的I/O函數，能夠用recvmsg替代read、readv、recv、recvfrom，sendmsg也能夠替代其餘的write函數。

 

在不讀出數據的時候，怎麼知道套接口中有多少數據可讀？

1.若是沒有其餘數據可讀還有其餘事情要作，可使用非阻塞I/O。

2.若是想檢查一下數據，而使數據扔保存在接收隊列中，可使用MSG_PEEK，若是想這麼作，又不肯定必定有數據可讀，能夠把MSG_PEEK和非阻塞套接口一塊兒使用，或者和MSGDONTWAIT一塊兒使用。

3.一些支持ioctl的FIONREAD命令，

 

標準I/O庫用於套接口

對於任何文件描述符，調用fdopen能夠返回一個標準I/O流，對於一個標準I/O流，調用fileno能夠得到文件描述符。多路複用只能用於描述字，因此須要把標準I/O轉爲文件描述符。

TCP和UDP是全雙工的，標準I/O流也能夠是全雙工的，只要以r+方式打開便可，可是對這樣的流不能在一個輸出函數後緊接着一個輸入函數，必須插入一個fflush、fseek、fsetpos、或rewind調用，一樣，不能在一個輸入函數後緊接一個輸出函數，必須插入一個fseek、fsetpos或rewind。除非輸入函數遇到一個文件描述符，後三個函數的問題是他們都會調用lseek，可lseek會在套接口上失敗。

解決這個問題的最簡單方法是：爲一個套接字打開兩個標準I/O流，一個讀、一個寫。

 

問題是標準I/O庫自動進行緩衝，標準I/O庫執行三種緩衝

1.徹底緩衝，意味着只有在如下狀況才進行I/O：緩衝區滿；進程調用fflush或者進程調用exit退出。標準I/O緩衝區大小一般爲8192.

2.行緩衝：遇到一個換行符；進程調用fflush或者進程調用exit退出。

3.不緩衝，意味着每次調用標準I/O函數都進行I/O。

 

大部分UNIX的標準I/O遵循瞭如下原則

1.標準錯誤輸出老是不緩衝

2。標準輸入和標準輸出是全緩衝的，除非它們是一個終端設備，那樣它們是行緩衝的。

3.其餘的流逗是全緩衝的，除非他們是一個終端設備，那樣它們是行緩衝的。

 

套接口不是終端設備；有一些標準I/O庫對大於255的文件描述符處理有問題。

 

事務TCP

在TCP基礎上作了少許修改，以免在最近通訊過的主機之間進行三次握手（客戶和服務器首次通訊仍是須要握手的，之後只要高速緩存的信息尚未過期就不須要握手）。

T/TCP把SYN、FIN和數據合併到單個分節中，前提是數據的長度小於MSS。T/TCP保持了TCP的可靠性。