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linux中select()函数分析

  • 时间:2016-06-27
  • 发布:嵌入式学习网
  • 来源:嵌入式学习网

    select()的机制中提供一fd_set的数据结构,实际上是一long类型的数组, 每一个数组元素都能与一打开的文件句柄(不管是Socket句柄,还是其他 文件或命名管道或设备句柄)建立联系,建立联系的工作由程序员完成, 当调用select()时,由内核根据IO状态修改fd_set的内容,由此来通知执 行了select()的进程哪一Socket或文件可读,下面具体解释:#include int select(nfds, readfds, writefds, exceptfds, timeout)

    int nfds;fd_set *readfds, *writefds, *exceptfds;struct timeval *timeout;ndfs:select监视的文件句柄数,视进程中打开的文件数而定,一般设为呢要监视各文件 中的最大文件号加一。

    readfds:select监视的可读文件句柄集合。

    writefds: select监视的可写文件句柄集合。

    exceptfds:select监视的异常文件句柄集合。

    timeout:本次select()的超时结束时间。(见/usr/sys/select.h, 可精确至百万分之一秒!)

    当readfds或writefds中映象的文件可读或可写或超时,本次select() 就结束返回。程序员利用一组系统提供的宏在select()结束时便可判 断哪一文件可读或可写。对Socket编程特别有用的就是readfds. 几只相关的宏解释如下:FD_ZERO(fd_set *fdset):清空fdset与所有文件句柄的联系。

    FD_SET(int fd, fd_set *fdset):建立文件句柄fd与fdset的联系。

    FD_CLR(int fd, fd_set *fdset):清除文件句柄fd与fdset的联系。

    FD_ISSET(int fd, fdset *fdset):检查fdset联系的文件句柄fd是否可读写,>0表示可读写。

    (关于fd_set及相关宏的定义见/usr/include/sys/types.h)

    这样,你的socket只需在有东东读的时候才读入,大致如下:……

    int sockfd;fd_set fdR;struct timeval timeout = ……;……

    for(;;) { FD_ZERO(&fdR);FD_SET(sockfd, &fdR);switch (select(sockfd + 1, &fdR, NULL, &timeout)) { case -1:error handled by u;case 0:timeout hanled by u;default:if (FD_ISSET(sockfd)) { now u read or recv something;/* if sockfd is father and server socket, u can now accept() */ }所以一个FD_ISSET(sockfd)就相当通知了sockfd可读。

    至于struct timeval在此的功能,请man select.不同的timeval设置 使使select()表现出超时结束、无超时阻塞和轮询三种特性。由于timeval可精确至百万分之一秒,所以Windows的SetTimer()根本不算 什么。你可以用select()做一个超级时钟。

    FD_ACCEPT的实现?依然如上,因为客户方socket请求连接时,会发送连接请求报文,此时select()当然会结束,FD_ISSET(sockfd)当然大于零,因为有报文可读嘛!至于这方面的应用,主要在于服务方的父Socket,你若不喜欢主动accept(),可改为如上机制来accept()。

    至于FD_CLOSE的实现及处理,颇费了一堆cpu处理时间,未完待续。

    ——讨论关于利用select()检测对方Socket关闭的问题:仍然是本地Socket有东东可读,因为对方Socket关闭时,会发一个关闭连接通知报文,会马上被select()检测到的。关于TCP的连接(三次握手)和关闭(二次握手)机制,敬请参考有关TCP/IP的书籍。

    不知是什么原因,UNIX好象没有提供通知进程关于Socket或Pipe对方关闭的信号,也可能是cpu所知有限。总之,当对方关闭,一执行recv()或read(),马上回返回-1,此时全局变量errno的值是115,相应的sys_errlist[errno]为"Connect refused"(请参考/usr/include/sys/errno.h)。所以,在上篇的for(;;)……select()程序块中,当有东西可读时,一定要检查recv()或read()的返回值,返回-1时要作出关断本地Socket的处理,否则select()会一直认为有东西读,其结果曾几令cpu伤心欲断针脚。不信你可以试试:不检查recv()返回结果,且将收到的东东(实际没收到)写至标准输出……

    在有名管道的编程中也有类似问题出现。具体处理详见拙作:发布一个有用的Socket客户方原码。

    至于主动写Socket时对方突然关闭的处理则可以简单地捕捉信号SIGPIPE并作出相应关断本地Socket等等的处理。SIGPIPE的解释是:写入无读者方的管道。

    在此不作赘述,请详man signal.以上是cpu在作tcp/ip数据传输实验积累的经验,若有错漏,请狂炮击之。

    唉,昨天在hacker区被一帮孙子轰得差点儿没短路。ren cpu(奔腾的心) z80补充关于select在异步(非阻塞)connect中的应用,刚开始搞socket编程的时候我一直都用阻塞式的connect,非阻塞connect的问题是由于当时搞proxy scan而提出的呵呵通过在网上与网友们的交流及查找相关FAQ,总算知道了怎么解决这一问题。同样用select可以很好地解决这一问题。大致过程是这样的:1.将打开的socket设为非阻塞的,可以用fcntl(socket, F_SETFL, O_NDELAY)完成(有的系统用FNEDLAY也可)。

    2.发connect调用,这时返回-1,但是errno被设为EINPROGRESS,意即connect仍旧在进行还没有完成。

    3.将打开的socket设进被监视的可写(注意不是可读)文件集合用select进行监视,如果可写,用getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, sizeof(int));来得到error的值,如果为零,则connect成功
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