高级I/O函数

给套接口上的I/O设置超时

1.调用alarm，在调用超过指定时间时产生SIGALARM信号，这涉及到信号处理，而且可能和进程中其他的alarm冲突

2.使用select阻塞在等待I/O上，select内部有时间限制，一次代替在read和write上阻塞超时

3.使用新的SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO套接字选项，这种方法存在一个问题，即不是所有的系统都支持这两个选项。

这三种技术都可以用作输入和输出操作，但我们还想要一种支持connect超时的技术，因为TCP中的默认超时时间很长（75s），只有套接口为非阻塞方式时，才可以调用select为connect设置超时，connect并不支持SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO。前两种技术可以应用于任何描述符，第三种技术只能应用于套接字。

 

alarm的原理

alarm基于信号将中断阻塞的socekt操作，如果alarm产生信号之时connect仍未返回，EINTR错误即表示connect超时。

这种技术只能提前完成超时，而不能延长超时，比如connect的默认超时时长是75s，alarm可以提前为50s超时，却不能设置成80s超时。

用信号处理一个应答时没有问题，处理多个应答的时候就必须解决可能的冲突。

 

recv和send

recv和send的前三个参数和read、write相同，第四个参数由以下的一个或者多个flag或组成

 

MSG_DONTWAIT

 

将单个I/O操作设置为非阻塞，而不需要在套接口上设置非阻塞标记，执行I/O操作，然后关闭非阻塞。

MSG_WAITALL

告诉内核，没有读到请求的字节数之前不要返回，即使设定了这个标记，如果发生下列问题，返回的字节数仍然会比请求的要少

1.捕获一个信号

2.连接被终止

3.套接口上发生错误。

 

readv和writev

类似于read和write，但让我们可以在一个函数调用中操作多个缓冲区，这些操作被成为分散读和集中写。

readv和writev可用于任何描述字，而且writev是一个原子操作。

 

recvmsg和sendmsg

这两个函数是最通用的I/O函数，可以用recvmsg替代read、readv、recv、recvfrom，sendmsg也可以替代其他的write函数。

 

在不读出数据的时候，怎么知道套接口中有多少数据可读？

1.如果没有其他数据可读还有其他事情要做，可以使用非阻塞I/O。

2.如果想检查一下数据，而使数据扔保存在接收队列中，可以使用MSG_PEEK，如果想这么做，又不确定一定有数据可读，可以把MSG_PEEK和非阻塞套接口一起使用，或者和MSGDONTWAIT一起使用。

3.一些支持ioctl的FIONREAD命令，

 

标准I/O库用于套接口

对于任何文件描述符，调用fdopen可以返回一个标准I/O流，对于一个标准I/O流，调用fileno可以获得文件描述符。多路复用只能用于描述字，所以需要把标准I/O转为文件描述符。

TCP和UDP是全双工的，标准I/O流也可以是全双工的，只要以r+方式打开即可，但是对这样的流不能在一个输出函数后紧接着一个输入函数，必须插入一个fflush、fseek、fsetpos、或rewind调用，同样，不能在一个输入函数后紧接一个输出函数，必须插入一个fseek、fsetpos或rewind。除非输入函数遇到一个文件描述符，后三个函数的问题是他们都会调用lseek，可lseek会在套接口上失败。

解决这个问题的最简单方法是：为一个套接字打开两个标准I/O流，一个读、一个写。

 

问题是标准I/O库自动进行缓冲，标准I/O库执行三种缓冲

1.完全缓冲，意味着只有在以下情况才进行I/O：缓冲区满；进程调用fflush或者进程调用exit退出。标准I/O缓冲区大小通常为8192.

2.行缓冲：遇到一个换行符；进程调用fflush或者进程调用exit退出。

3.不缓冲，意味着每次调用标准I/O函数都进行I/O。

 

大部分UNIX的标准I/O遵循了以下原则

1.标准错误输出总是不缓冲

2。标准输入和标准输出是全缓冲的，除非它们是一个终端设备，那样它们是行缓冲的。

3.其他的流逗是全缓冲的，除非他们是一个终端设备，那样它们是行缓冲的。

 

套接口不是终端设备；有一些标准I/O库对大于255的文件描述符处理有问题。

 

事务TCP

在TCP基础上做了少量修改，以避免在最近通信过的主机之间进行三次握手（客户和服务器首次通信还是需要握手的，以后只要高速缓存的信息还没有过时就不需要握手）。

T/TCP把SYN、FIN和数据合并到单个分节中，前提是数据的长度小于MSS。T/TCP保持了TCP的可靠性。