(Note)计算机专业术语 - Socket (套接字)

news/2024/2/27 20:06:54

一、什么是socket?

就是两个进程,跨计算机,他俩需要通讯的话,需要通过网络对接起来。
这就是 socket 的作用。打个比方吧,两个进程在两个计算机上,需要有一个进程做被动方,叫做服务器。另一个做主动方,叫做客户端。他们位于某个计算机上,叫做主机 host ,在网络上有自己的 ip 地址。一个计算机上可以有多个进程作为服务器,但是 ip 每个机器只有一个,所以通过不同的 port 数字加以区分。
因此,服务器程序需要绑定在本机的某个端口号上。客户端需要声明自己连接哪个地址的那个端口。两个进程通过网络建立起通讯渠道,然后就可以通过 recv send 来收发一些信息,完成通讯。

所以 socket 就是指代承载这种通讯的系统资源的标识。

我们都知道unix(like)世界里,一切皆文件,而文件是什么呢?文件就是一串二进制流而已,不管socket,还是FIFO、管道、终端,对我们来说,一切都是文件,一切都是流。在信息 交换的过程中,我们都是对这些流进行数据的收发操作,简称为I/O操作(input and output),往流中读出数据,系统调用read,写入数据,系统调用write。不过话说回来了 ,计算机里有这么多的流,我怎么知道要操作哪个流呢?对,就是文件描述符,即通常所说的fd,一个fd就是一个整数,所以,对这个整数的操作,就是对这个文件(流)的操作。我们创建一个socket,通过系统调用会返回一个文件描述符,那么剩下对socket的操作就会转化为对这个描述符的操作。不能不说这又是一种分层和抽象的思想。

二、阻塞?

什么是程序的阻塞呢?想象这种情形,比如你等快递,但快递一直没来,你会怎么做?有两种方式:

三、I/O多路复用

好了,我们讲了这么多,再来总结一下,到底什么是I/O多路复用。
先讲一下I/O模型:
首先,输入操作一般包含两个步骤:

等待数据准备好(waiting for data to be ready)。对于一个套接口上的操作,这一步骤关系到数据从网络到达,并将其复制到内核的某个缓冲区。

将数据从内核缓冲区复制到进程缓冲区(copying the data from the kernel to the process)。

其次了解一下常用的3种I/O模型:

1、阻塞I/O模型

最广泛的模型是阻塞I/O模型,默认情况下,所有套接口都是阻塞的。 进程调用recvfrom系统调用,整个过程是阻塞的,直到数据复制到进程缓冲区时才返回(当然,系统调用被中断也会返回)。

2、非阻塞I/O模型

当我们把一个套接口设置为非阻塞时,就是在告诉内核,当请求的I/O操作无法完成时,不要将进程睡眠,而是返回一个错误。当数据没有准备好时,内核立即返回EWOULDBLOCK错误,第四次调用系统调用时,数据已经存在,这时将数据复制到进程缓冲区中。这其中有一个操作时轮询(polling)。

3、I/O复用模型

此模型用到select和poll函数,这两个函数也会使进程阻塞,select先阻塞,有活动套接字才返回,但是和阻塞I/O不同的是,这两个函数可以同时阻塞多个I/O操作,而且可以同时对多个读操作,多个写操作的I/O函数进行检测,直到有数据可读或可写(就是监听多个socket)。select被调用后,进程会被阻塞,内核监视所有select负责的socket,当有任何一个socket的数据准备好了,select就会返回套接字可读,我们就可以调用recvfrom处理数据。
正因为阻塞I/O只能阻塞一个I/O操作,而I/O复用模型能够阻塞多个I/O操作,所以才叫做多路复用。


http://www.ppmy.cn/news/1136500.html

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