linux - 使用 select() 进行 I/O 多路复用

Question

只是一些关于 I/O 多路复用的问题，我的教科书说:

select 函数会阻塞，直到读取集中的至少一个描述符准备好读取。当且仅当从该描述符读取 1 个字节的请求不会阻塞时，描述符 k 才准备好读取。

Q1-我不明白为什么从描述符中读取 1 个字节可能会阻塞？标准 IO 函数不是使用缓冲区吗？

Q2-为什么不直接 fork 一个子进程，让子进程去做可能会阻塞的工作？

Q3-如果我使用无缓冲系统调用 read() 从两个打开的文件中读取大量字节，所以它们都是阻塞的(需要很长时间)，那么 select() 如何进行多路复用？

Answer 1

您误解了 select(2)手册页(另请参阅 select_tut(2) )。顺便说一句，你最好使用 poll(2)在新代码中，例如 this ;因为 select 限制(通过 fd_set 的大小)它可以使用的最高文件描述符(想想 C10K problem )。

select 手册页定义了一个 file descriptor你的process作为准备好 ...

... if it is possible to perform a corresponding I/O operation (e.g., read(2) without blocking, or a sufficiently small write(2)).

也就是说，如果一个文件描述符是这样的，你可以成功 read(2)至少一个字节，它是一个准备好的文件描述符(用于read)。大多数时候，您将能够从中读取几个字节。您无法从中读取 的文件描述符，因为 read(2)尝试会阻塞，还没有准备好，因此可以称为阻塞的文件描述符。

有几种文件描述符被阻塞(即未就绪)的情况。常用的是某网socket(7)或一些 pipe(7) (或某些终端，请参阅 pty(7) 和 the TTY demystified 并注意 line discipline )没有更多输入。这就是为什么需要 poll(或 select、epoll(7) 等...)来编码 event loops。 (特别是在 widget toolkits 中用于 GUI，在 Web 服务器等中)，因为你想避免忙 polling .

要进一步解释，请阅读一本不错的 Linux 编程书籍，例如 ALP .

您还可以阅读 Operating Systems: Three Easy Pieces获得更多关于操作系统的知识。

请注意 stdio(3)正在实现缓冲 IO(在 read(2) 和 write(2) 之上)。另见 fflush(3)和 setvbuf(3) .

另见 proc(5)以编程方式查询进程的状态(其中大部分是 idle 因为在 IO 操作或事件循环中被阻塞)。或者使用 ps(1) , top(1) (两者都在命令中使用 /proc/)。

最后，查看许多free software的源代码项目(例如 Web 服务器、GUI 工具包等)。您可以找到许多使用 select 或 poll 的事件循环示例。