嵌入式学习-网络-Day03

嵌入式学习-网络-Day03

1.linux下IO模型及特点

1.1阻塞式IO

1.2非阻塞式IO

设置非阻塞：

1）通过函数参数设置

2）通过fcntl函数设置文件描述符属性

1.3信号驱动IO（异步IO）

1.4IO多路复用（重点）

IO多路复用场景假设

IO多路复用机制

实现IO多路复用的方式

select实现

练习1： 同时检测（监听）键盘鼠标事件。---->当键盘敲字打印键盘的字，当鼠标动的时候打印鼠标文件里的内容。

练习2：TCP实现同时链接多个客户端

练习3：在实现练习2的基础上，再检测所有用于通信的acceptfd实现并发通信。

1.linux下IO模型及特点

阻塞式IO、非阻塞式IO、异步通信IO、IO多路复用

1.1阻塞式IO

特点：最简单、最常用，效率低

阻塞I/O 模式是最普遍使用的I/O 模式，大部分程序使用的都是阻塞模式的I/O 。
缺省情况下（及系统默认状态），套接字建立后所处于的模式就是阻塞I/O 模式。
学习的读写函数在调用过程中会发生阻塞。相关函数如下：
•读操作中的read、recv、recvfrom
 读阻塞--》需要读缓冲区中有数据可读，读阻塞解除
•写操作中的write、send
写阻塞--》阻塞情况比较少，主要发生在写入的缓冲区的大小小于要写入的数据量的情况下，写操作不进行任何拷贝工作，将发生阻塞，一旦缓冲区有足够的空间，内核将唤醒进程，将数据从用户缓冲区拷贝到相应的发送数据缓冲区。 
注意：sendto没有写阻塞

1.2非阻塞式IO

特点：可以处理多路IO；需要轮询，浪费CPU资源

设置非阻塞：

1）通过函数参数设置

Recv函数最后一个参数写为0，为阻塞，写为MSG_DONTWAIT：表示非阻塞

2）通过fcntl函数设置文件描述符属性 
int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
功能：获取/设置文件描述符属性    状态属性(O_RDONLY  O_NONBLOCK非阻塞)
参数：fd：文件描述符
      cmd：功能选择   
          状态属性： 
                  F_GETFL  ：获取文件描述符原来的属性
                  F_SETFL  ：设置文件描述符属性
    arg：根据cmd决定是否填充值   int
返回值：
     失败：-1
     成功：F_GETFL - 返回值的文件描述符号属性的值 int
           F_SETFL   0

标准模板：

操作顺序：先读，后改，再写

int flag;
flag = fcntl(fd,F_GETFL);
flag|=  O_NONBLOCK;
fcntl(fd,F_SETFL,flag);

设置标准输入为非阻塞：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>int main(int argc, const char *argv[])
{
    int flag;
    flag=fcntl(0,F_GETFL);//获取文件描述符原属性
    flag |= O_NONBLOCK;//添加非阻塞属性
     // flag &= ~O_NONBLOCK;//取消非阻塞属性
    fcntl(0,F_SETFL,flag);//将新属性设置回去        char buf[32]={};
    while(1)
    {
        fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
        printf("buf:%s\n",buf);
    }
    return 0;
}

1.3信号驱动IO（异步IO）

特点：异步通知模式，需要底层驱动的支持

//将APP进程号告诉驱动程序
fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());//使能异步通知
int flag;
flag = fcntl(fd,F_GETFL);
flag|= O_ASYNC ;
fcntl(fd,F_SETFL,flag);signal(SIGIO,handler)

用非阻塞方式监听鼠标的数据(操作鼠标需要加sudo权限)

查看自己使用的鼠标文件：sudo cat /dev/input/mouse0

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
int fd;
void handler(int num) // 信号处理
{
    char buf[128]={};
    int ret = read(fd,buf,sizeof(buf)-1);
    buf[ret]='\0';
    printf("buf:%s\n",buf);}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    // 打开文件
    fd = open("/dev/input/mouse0", O_RDONLY);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open err");
        return -1;
    }
    // 将进程号告诉驱动
    fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
    // 开启异步通知
    int flag;
    flag = fcntl(fd,F_GETFL);
    flag |= O_ASYNC;
    fcntl(fd,F_SETFL,flag);
    // 收到信号，调用函数
    signal(SIGIO,handler);    while (1)
    {
        printf("welcome to hqyj\n");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

前三种使用场景假设总结：

假设妈妈有一个孩子，孩子在房间里睡觉，妈妈需要及时获知孩子是否醒了，如何做？

  1. 进到房间陪着孩子一起睡觉，孩子醒了会吵醒妈妈：不累，但是不能干别的了
  2. 时不时进房间看一下：简单，空闲时间还能干点别的，但是很累
  3. 妈妈在客厅干活，小孩醒了他会自己走出房门告诉妈妈：互不耽误

1.4IO多路复用（重点）

IO多路复用场景假设

假设妈妈有三个孩子，分别不同的房间里睡觉，需要及时获知每个孩子是否醒了，如何做？

1.不停进每个房间看一下：简单，空闲时间还能干点别的，但是很累

2.把三个房间的门都打开，在客厅睡觉，同时监听所有房间的哭声，如果被哭声吵醒，那么能准确定位某个房间，及时处理即可：既能得到休息，也能及时获知每个孩子的状态。

同时检测（监听）键盘鼠标事件。---->当键盘敲字打印键盘的字，当鼠标动的时候打印鼠标文件里的内容。

注意：如果刚才设置stdin为非阻塞的话，要改回阻塞，否则无法实现效果

#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include<signal.h>
#include<string.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int fd_mouse=open("/dev/input/mouse0",O_RDONLY);
    if (fd_mouse<0)
    {
        perror("open err");
        return -1;
    }
    char buf[128];
    while (1){
        //1.键盘监听
        fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
        if (buf[strlen(buf)-1]=='\n')
        {
            buf[strlen(buf)-1]='\0';
        }
        printf("key:%s\n",buf);        int ret=read(fd_mouse,buf,sizeof(buf-1));
        buf[ret]='\0';
        printf("mouse:%s\n",buf);
        memset(buf,0,sizeof(buf));}
    return 0;
}

现象：键盘不输入，晃动鼠标无反应，没有实现功能

IO多路复用机制

其基本思想是：

先构造一张有关描述符的表（最大1024），然后调用一个函数。

当这些文件描述符中的一个或多个已准备好进行I/O时函数才返回。

函数返回时告诉进程哪个描述符已就绪，可以进行I/O操作。

基本流程：
1. 先构造一张有关文件描述符的表(集合、数组); ----》创建三个房间
2.将你关心的文件描述符加入到这个表中;        -----》将孩子放入房间
3.然后调用一个函数。 select / poll         -----》在客厅躺着
4.当这些文件描述符中的一个或多个已准备好进行I/O操作的时候
该函数才返回(阻塞)。                          ------》孩子哭了
5. 判断是哪一个或哪些文件描述符产生了事件(IO操作);  ---》哪个孩子哭了
6. 做对应的逻辑处理;                        ------》哄孩子

实现IO多路复用的方式

select实现
 int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
                  fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
   功能：select用于监测是哪个或哪些文件描述符产生事件;
   参数：nfds：    监测的最大文件描述个数
        （这里是个数，使用的时候注意，与文件中最后一次打开的文件
          描述符所对应的值的关系是什么？）
    readfds：  读事件集合; //读（用的多）
     writefds： 写事件集合;  //NULL表示不关心
     exceptfds：异常事件集合;  
     timeout：超时检测 
       如果不做超时检测：传 NULL 
       如果设置了超时检测时间：&tv
  返回值：
         <0 出错
        >0 表示有事件产生;
        ==0 表示超时时间已到;
  struct timeval {
               long    tv_sec;         /* seconds */
               long    tv_usec;        /* microseconds */
           }; void FD_CLR(int fd, fd_set *set);//将fd从表中清除
 int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);//判断fd是否在表中
 void FD_SET(int fd, fd_set *set);//将fd添加到表中
 void FD_ZERO(fd_set *set);//清空表

练习1： 同时检测（监听）键盘鼠标事件。---->当键盘敲字打印键盘的字，当鼠标动的时候打印鼠标文件里的内容。
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
#include <sys/select.h>
/* According to earlier standards */
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>int main(int argc, char const *argv[])
{
    // 打开文件
    int fd_mouse = open("/dev/input/mouse0", O_RDONLY);
    if (fd_mouse < 0)
    {
        perror("open err");
        return -1;
    }    // 1.创建一个表
    fd_set readfds,tempfds;
    FD_ZERO(&readfds);    // 2.将关心的文件描述符加入表中
    FD_SET(0, &readfds);
    FD_SET(fd_mouse, &readfds);    int maxfd = fd_mouse;    char buf[128] = {};
    int ret;
    while (1)
    {
        tempfds = readfds;
        //3.阻塞等待事件产生
        ret = select(maxfd + 1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
        if (ret < 0)
        {
            perror("select err:");
            return -1;
        }
        // 判断哪个事件产生,处理事件
        if (FD_ISSET(0, &tempfds))
        {
            // 1.键盘监听
            fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
            if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
                buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
            printf("key:%s\n", buf);
        }
        if (FD_ISSET(fd_mouse, &tempfds))
        {
            ret = read(fd_mouse, buf, sizeof(buf) - 1);
            buf[ret] = '\0';
            printf("buf:%s\n", buf);
        }
    }
    close(fd_mouse);
    return 0;
}

select实现io多路复用的特点：

  1. 一个进程最多只能监听1024个文件描述符 （千级别）FD_SETFILE
  2. select被唤醒之后需要重新轮询一遍驱动的poll函数，效率比较低（消耗CPU资源）;
  3. select每次会清空表，每次都需要拷贝用户空间的表到内核空间，效率低

练习2：TCP实现同时链接多个客户端

检测键盘和sockfd

创建流式套接字

填充结构体

绑定

监听

-----------------------------（创建服务器步骤）

创建表、清空表

添加关心文件描述符 (0,sockfd)

调用select检测

如果是键盘事件？

如果是客户端连接事件？ accept

#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/select.h>
/* According to earlier standards */
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include<string.h>int main(int argc, char const *argv[])
{
    if (argc != 2)
    {
        printf("please input %s  port\n", argv[0]);
        return -1;
    }    // 1.创建流式套接字         协议族    类型    协议
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("socket err:");
        return -1;
    }
    // 2.填充结构体（ipv4）
    struct sockaddr_in saddr, caddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;            // 协议族ipv4
    saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); // 端口号（网络字节序）
    // saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); // ip地址（网络字节序）
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");    socklen_t len = sizeof(caddr);
    // 3.绑定
    int ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
    if (ret < 0)
    {
        perror("bind err:");
        return -1;
    }    // 4.监听
    if (listen(sockfd, 5) < 0)
    {
        perror("listen err");
        return -1;
    }    // 创建表
    fd_set readfds, tempfds;
    FD_ZERO(&readfds);    // 添加关心文件描述符
    FD_SET(0, &readfds);
    FD_SET(sockfd, &readfds);    int maxfd = sockfd;    char buf[128] = {};
    while (1)
    {
        tempfds = readfds;
        // 调用select检测
        ret = select(maxfd + 1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
        if (ret < 0)
        {
            perror("select err:");
            return -1;
        }
        // 键盘事件
        if (FD_ISSET(0, &tempfds))
        {
            // 1.键盘监听
            fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
            if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
                buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
            printf("key:%s\n", buf);
        }
        // 客户端连接事件
        if (FD_ISSET(sockfd, &tempfds))
        {
            int acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&caddr, &len);
            printf("acceptfd = %d\n", acceptfd);
            printf("client ip :%s,port:%d\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr), ntohs(caddr.sin_port));
            close(acceptfd);
        }    }
    close(sockfd);
    return 0;
}
练习3：在实现练习2的基础上，再检测所有用于通信的acceptfd实现并发通信。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.rhkb.cn/news/459614.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

【HarmonyOS】判断应用是否已安装

【HarmonyOS】判断应用是否已安装

【HarmonyOS】判断应用是否已安装 前言 在鸿蒙中判断应用是否已安全&#xff0c;只是通过包名是无法判断应用安装与否。在鸿蒙里新增了一种判断应用安装的工具方法&#xff0c;即&#xff1a;canOpenLink。 使用该工具函数的前提是&#xff0c;本应用配置了查询标签querySch…
阅读更多...
【AI模特试衣整合包及教程】CatVTON引领虚拟试衣新时代

【AI模特试衣整合包及教程】CatVTON引领虚拟试衣新时代

在这个数字时代&#xff0c;科技与时尚的融合日益紧密&#xff0c;为我们的生活带来前所未有的便利。今天&#xff0c;我们为您介绍一款革命性的虚拟试衣技术——CatVTON。它不仅为电商平台带来了全新的用户体验&#xff0c;更为设计师和消费者提供了无限创意的可能性。 一、Ca…
阅读更多...
深度学习Pytorch-Tensor的属性、算术运算

深度学习Pytorch-Tensor的属性、算术运算

深度学习Pytorch-Tensor的属性、算术运算 Tensor的属性Tensor的算术运算Pytorch中的in-place操作Pytorch中的广播机制Tensor的取整/取余运算Tensor的比较运算Tensor的取前k个大/前k小/第k小的数值及其索引Tensor判定是否为finite/inf/nan Tensor的属性 每一个Tensor对象都有以…
阅读更多...
【强化学习】Actor-Critic算法

【强化学习】Actor-Critic算法

最近读论文看到了强化学习中的Actor-Critic算法。因此了解一下这方面的知识&#xff0c;并记录下来&#xff0c;以防忘记。文章中部分内容也借鉴了其他优秀的博主。 文章目录 一、简介二、策略梯度法&#xff08;Policy Gradient&#xff09;三、Q-Learning四、Actor-Critic 算…
阅读更多...
【c语言】运算符汇总（万字解析）

【c语言】运算符汇总（万字解析）

&#x1f31f;&#x1f31f;作者主页&#xff1a;ephemerals__ &#x1f31f;&#x1f31f;所属专栏&#xff1a;C语言 目录 前言 一、c语言运算符的分类 二、各运算符的功能及使用 1. 算数运算符 - * / % 2. 位运算符 二进制和进制转换 二进制转十进制 十进制…
阅读更多...
【Spring】Cookie与Session

【Spring】Cookie与Session

&#x1f490;个人主页&#xff1a;初晴~ &#x1f4da;相关专栏&#xff1a;计算机网络那些事 一、Cookie是什么&#xff1f; Cookie的存在主要是为了解决HTTP协议的无状态性问题&#xff0c;即协议本身无法记住用户之前的操作。 "⽆状态" 的含义指的是: 默认情况…
阅读更多...
c++习题36-奇数单增序列

c++习题36-奇数单增序列

目录 一&#xff0c;题目 二&#xff0c;思路 三&#xff0c;代码 一&#xff0c;题目 给定一个长度为N&#xff08;不大于500&#xff09;的正整数序列&#xff0c;请将其中的所有奇数取出&#xff0c;并按升序输出。 输入描述 第1行为 N&#xff1b; 第2行为 N 个正整…
阅读更多...
java中Scanner的nextLine和next方法

java中Scanner的nextLine和next方法

思考&#xff0c;输入1 2 3 4 5加上enter&#xff0c;输出什么 import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc new Scanner(System.in);int[][] m new int[2][2];for (int i 0; i < 2; i) {for (int j 0; j < 2;…
阅读更多...
Spring Boot技术中小企业设备管理系统设计与实践

Spring Boot技术中小企业设备管理系统设计与实践

6系统测试 6.1概念和意义 测试的定义&#xff1a;程序测试是为了发现错误而执行程序的过程。测试(Testing)的任务与目的可以描述为&#xff1a; 目的&#xff1a;发现程序的错误&#xff1b; 任务&#xff1a;通过在计算机上执行程序&#xff0c;暴露程序中潜在的错误。 另一个…
阅读更多...
重学SpringBoot3-怎样优雅停机

重学SpringBoot3-怎样优雅停机

更多SpringBoot3内容请关注我的专栏&#xff1a;《SpringBoot3》 期待您的点赞&#x1f44d;收藏⭐评论✍ 重学SpringBoot3-怎样优雅停机 1. 什么是优雅停机&#xff1f;2. Spring Boot 3 优雅停机的配置3. Tomcat 和 Reactor Netty 的优雅停机机制3.1 Tomcat 优雅停机3.2 Reac…
阅读更多...
使用 Kafka 和 MinIO 实现人工智能数据工作流

使用 Kafka 和 MinIO 实现人工智能数据工作流

MinIO Enterprise Object Store 是用于创建和执行复杂数据工作流的基础组件。此事件驱动功能的核心是使用 Kafka 的 MinIO 存储桶通知。MinIO Enterprise Object Store 为所有 HTTP 请求&#xff08;如 PUT、POST、COPY、DELETE、GET、HEAD 和 CompleteMultipartUpload&#xf…
阅读更多...
fpga系列 HDL: 竞争和冒险 02

fpga系列 HDL: 竞争和冒险 02

竞争和冒险 在 Verilog 设计中&#xff0c;竞争&#xff08;race conditions&#xff09;和冒险&#xff08;hazards&#xff09;是数字电路设计中不期望出现的现象&#xff0c;它们会影响电路的正确性。了解并解决竞争和冒险问题对于确保电路稳定运行非常重要。 竞争&#x…
阅读更多...
尚硅谷-react教程-求和案例-数据共享(下篇)-完成数据共享-笔记

尚硅谷-react教程-求和案例-数据共享(下篇)-完成数据共享-笔记

#1024程序员节&#xff5c;征文# public/index.html <!DOCTYPE html> <html><head><meta charset"UTF-8"><title>redux</title></head><body><div id"root"></div></body> </html&…
阅读更多...
MobileNetv2网络详解

MobileNetv2网络详解

背景&#xff1a; MobileNet v1中DW卷积在训练完之后部分卷积核会废掉&#xff0c;大部分参数为“0” MobileNet v2网络是由Google团队在2018年提出的&#xff0c;相比于MobileNet v1网络&#xff0c;准确率更高&#xff0c;模型更小 网络亮点&#xff1a; Inverted Residu…
阅读更多...
力扣题86~90

力扣题86~90

题86&#xff08;中等&#xff09;&#xff1a; python代码 # Definition for singly-linked list. # class ListNode: # def __init__(self, val0, nextNone): # self.val val # self.next next class Solution:def partition(self, head: Optional[Li…
阅读更多...
(史上超级清晰带图解)红黑树的实现--C++

(史上超级清晰带图解)红黑树的实现--C++

文章目录 一、红黑树的概念1、红黑树的规则&#xff1a;2、那红黑树如何确保最长路径不超过最短路径的2倍的&#xff1f;3、红黑树的效率&#xff1a; 二、红黑树的实现1、红黑树的结构2、红黑树的插入2.1、红黑树树插入一个值的大概过程2.2、情况1&#xff1a;变色2.3、情况2&…
阅读更多...
大模型低资源部署策略

大模型低资源部署策略

文章目录 解码效率分析大模型训练后量化方法经验性分析与相关结论由于大模型的参数量巨大，在解码阶段需要占用大量的显存资源，因而在实际应用中的部署代价非常高。在本文中，我们将介绍一种常用的模型压缩方法，即模型量化（ModelQuantization），来减少大模型的显存占用，从…
阅读更多...
基于spootboot学生选课系统设计与实现

基于spootboot学生选课系统设计与实现

资料下载 https://download.csdn.net/download/qq_63753925/89888794 https://download.csdn.net/download/qq_63753925/89888793 https://download.csdn.net/download/qq_63753925/89885091 https://download.csdn.net/download/qq_63753925/89882320 摘 要 近年来&#xf…
阅读更多...
25届电信保研经验贴（自动化所）

25届电信保研经验贴（自动化所）

个人背景 学校&#xff1a;中九 专业&#xff1a;电子信息工程 加权&#xff1a;92.89 绩点&#xff1a;3.91/4.0 rank&#xff1a;前五学期rank2/95&#xff0c;综合排名rank1&#xff08;前六学期和综合排名出的晚&#xff0c;实际上只用到了前五学期&#xff09; 科研…
阅读更多...
Gateway 统一网关

Gateway 统一网关

一、初识 Gateway 1. 为什么需要网关 我们所有的服务可以让任何请求访问&#xff0c;但有些业务不是对外公开的&#xff0c;这就需要用网关来统一替我们筛选请求&#xff0c;它就像是房间的一道门&#xff0c;想进入房间就必须经过门。而请求想要访问微服务&#xff0c;就必须…
阅读更多...
最新文章
推荐文章

Copyright @ 2022~2023