操作系统学习：IO多路复用

最基本的socket模型

我记得socket其实就是对应用层以下的部分进行打包，也就是传输层，网络层，网络发送层

每次使用的时候就创建一个socket，为其指定IP和端口，让这个socket可以被找到，然后启动listen监听

服务端监听后，调用accept()会去连接池拿已经握手成功的tcp连接

💡

半连接池：还没完全三次握手成功的tcp连接

全连接池：已经三次握手成功的tcp连接

注意这里有两个socket，一个监听，一个接收发送数据

本质上socket也是一个文件，通过文件读写来实现接收发送数据，毕竟linux一切皆文件

多进程模型

每个客户端fork一个子进程来处理网络请求

这里其实还是一个socket，因为子进程fork父进程的时候同时会获取socket

坏处：

1. 子进程不好好处理会变成僵尸进程，消耗系统资源
2. 进程上下文开销太大，切换上下文需要保存栈，文件描述符，寄存器等东西

多线程模型

多进程开销太大，就换成线程来

维护一个线程池子，每次新连接建立，就把建立的socket放到队列里，然后从线程池里取一个来处理

缺点：需要多线程处理加锁

IO多路复用

多线程，多进程本质都是一个进程/线程处理一个socket

IO多路复用就是一个进程处理多个socket

select/poll

处理方法就是，操作系统把已经建立连接的socket的文件描述符，放到一个集合里，然后拷贝给内核态

内核态接收到网络请求，就标记这个socket，然后把整个集合传回用户态，用户态再遍历找到这个socket处理

都是线性结构，两次拷贝两次遍历都很消耗时间

epoll

epoll优化的地方是数据结构，不再使用集合，而是在内存里使用红黑树来维护建立连接的socket，使用链表来维护有请求的socket

边缘触发vs水平触发

边缘触发，就是第一次满足条件就通知，之后不再通知，所以也尽可能一次就读取完所有数据

水平触发，就是只要满足条件就不断通知

select/poll是水平触发

epoll是边缘触发，更高效