C++博客-andylei

Unix下IO模型

逆水行舟 — Tue, 30 Mar 2010 08:28:00 GMT

Unix下我们可用的五种IO模型是：

阻塞I/O
非阻塞I/O
I/O复用
信号驱动I/O
异步I/O(POSIX.1的aio_序列函数

阻塞I/O
是最流行的I/O模型,以recvfrom为例,此系统调用直到数据到达且拷贝到应用缓冲区或出错才返回.进程阻塞于该系统调用,然后1).等待数据到达内核缓冲区,2)将数据从内核缓冲区中拷贝到用户空间中应用程序缓冲区. 拷贝完成后,返回成功指示.
非阻塞I/O
进程不阻塞于I/O函数(recvfrom),不会等待数据, 如果数据没有到达,就立即从recvfrom返回到应用进程,然后等待一段时间,再次调用recvfrom,这个过程叫轮询(进程对一个非阻塞描述字循环调用I/O函数). 通过轮询不断查询内核,看看操作是否准备好,这对CPU时间是极大浪费.
I/O复用
通过select或poll调用,在这两个调用中的某一个阻塞,而不是阻塞于真正的系统调用. 这样的好处在于select可这等待多个描述字,阻塞IO模型在真正的系统调用recvfrom上阻塞,而recvfrom一次只能读一个描述字,对它的阻塞使得进程只能为这个描述字傻傻等待. 一般应用系统中都会有多个描述字.使用select可这很方便地对所有提供的描述字进行等待.
信号驱动I/O
在描述字准备好后,让内核给应用进程发一个信号SIGIO,应用进程捕捉到该信号后再对描述字调用recvfrom. 首先允许套接口进行信号驱动,并通过系统调用sigaction安装一个信号处理程序,此系统调用立即返回,进程继续工作.
异步I/O(POSIX.1的aio_序列函数
异步I/O是指Posix.1的1993版本中的新内容。异步的意思是，让内核启动操作，并在整个操作完成后(包括将数据从内核拷贝到应用进程的缓冲区中)通知我们。这种模型与其他四种模型的主要区别在于，信号驱动IO是由内核通知我们什么时候可以启动一个io操作，而异步io模型是由内核通知我们io操作何时完成。

各种模型比较：
1.前四种模型在第一阶段（等待数据阶段）的行为不同，在第二阶段基本相同：在将数据从内核拷贝到调用者的缓冲区时，进程都阻塞于recvfrom调用。
2.异步io模型处理的两个阶段都不同于前四种。

同步I/O 与异步I/O
同步I/O操作引起请求进程阻塞，直到IO操作完成
异步I/O操作不引起请求进程阻塞
上述前四种IO模型都属于同步IO, 因为真正的IO操作（recvfrom）阻塞进程。

逆水行舟 2010-03-30 16:28 发表评论

使用 lsof 工具查看CLOSE_WAIT进程信息

逆水行舟 — Thu, 25 Mar 2010 12:45:00 GMT

编写unix网络通信程序时，经常会遗留一些状态为CLOSE_WAIT的进程，使用netstat 命令查看，结果中没有进程相关的信息：
netstat -a|grep 9877
tcp        1      0 ylei-laptop.local:53773 ylei-linux.local:9877   CLOSE_WAIT
tcp        1      0 ylei-laptop.local:54080 ylei-laptop.local:9877 CLOSE_WAIT

这时可这使用lsof工具，它可这显示出状态为CLOSE_WAIT的进程的程序名（command）,进程id(pid), 等等。

lsof -i@ylei-laptop.local
COMMAND    PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
gvfsd-smb 2217 ylei   18u IPv4 41440      0t0 TCP ylei-laptop.local:60953->ylei-linux.local:netbios-ssn (ESTABLISHED)
tcpcli    8055 ylei    3u IPv4 312580      0t0 TCP ylei-laptop.local:54080->ylei-laptop.local:9877 (CLOSE_WAIT)
tcpcli    8057 ylei    3u IPv4 312872      0t0 TCP ylei-laptop.local:53773->ylei-linux.local:9877 (CLOSE_WAIT)

这时就可这用KILL命令来杀死这些进程。

这种CLOSE_WAIT 进程遗留多了会对系统有一定的影响，如何避免出现CLOSE_WAIT状态的通信进程？

http://blog.chinaunix.net/u/19782/showart_218982.html
这是一篇lsof使用的文章，可作参考。

逆水行舟 2010-03-25 20:45 发表评论

Ubuntu9.10上pdf文件中的中文无法显示解决方案

逆水行舟 — Thu, 25 Mar 2010 09:58:00 GMT

在我的64位Ubuntu9.10上，有的pdf文档中文无法显示，是空白。解决方案:

1. sudo apt-get install xpdf-chinese-simplified
2. sudo apt-get install xpdf-chinese-traditional
3. sudo apt-get install poppler-data

重新打开pdf文档，中文正常显示

逆水行舟 2010-03-25 17:58 发表评论

在QT中编写linux 程序初次问题

逆水行舟 — Thu, 25 Mar 2010 09:07:00 GMT

今天在QT中编译纯linux程序时出现一个编译错误：

multiple definition of main

搜不半天，也没有合适的办法。

问题的出现原因在于项目的创建过程：
使用QT创建了一个含有main.cpp的项目，然后添加了一些*.c文件，因为同一个项目中不想同时包含两种不同类型的源文件，所以就把main.cpp改成了main.c. 但是，QT的项目文件（tcpserver.pro）中的内容多出了一个main.c来，这样，编译时,qmake会根据这个.pro文件生成Makefile, 这个Makefile中就会包含两个相同的目标main.o,连接的时候就会出现上面的错误。

QT -= gui
TARGET = tcpserver
CONFIG += console
CONFIG -= app_bundle
TEMPLATE = app
SOURCES += main.c \
    ../../../lib/wrapsock.c \
    main.c \
    ../../../lib/str_echo.c \
    ../../../lib/error.c \
    ../../../lib/wrapunix.c \
    ../../../lib/writen.c \
    ../../../lib/readline.c
HEADERS += ../../../lib/unp.h

生成的Makefile如下：

####### Compile

main.o: main.c ../../../lib/unp.h \
        ../config.h \
        ../../../lib/addrinfo.h
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(INCPATH) -o main.o main.c

wrapsock.o: ../../../lib/wrapsock.c ../../../lib/unp.h \
        ../config.h \
        ../../../lib/addrinfo.h
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(INCPATH) -o wrapsock.o ../../../lib/wrapsock.c

main.o: main.c ../../../lib/unp.h \
        ../config.h \
        ../../../lib/addrinfo.h
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(INCPATH) -o main.o

str_echo.o: ../../../lib/str_echo.c ../../../lib/unp.h \
        ../config.h \
        ../../../lib/addrinfo.h
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(INCPATH) -o str_echo.o ../../../lib/str_echo.c

error.o: ../../../lib/error.c ../../../lib/unp.h \
        ../config.h \
        ../../../lib/addrinfo.h
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(INCPATH) -o error.o ../../../lib/error.c

解决办法是：
修改项目文件（tcpserver.pro），去掉重复的main.c.然后依次调用
clean all
qmake
make

逆水行舟 2010-03-25 17:07 发表评论

TCP状态转换

逆水行舟 — Tue, 23 Mar 2010 03:00:00 GMT

TCP状态转换看起来很复杂，实质很只有两个主要状态，
1. 从CLOSED 到 ESTABLISHED
2. 从ESTABLISHED到CLOSED

TCP应用一般涉及客户和服务器应用，根据客户和服务器端的不同，对TCP的状态进行细分：

对照Unix 网络编程卷1 第33页的图，下面分别是客户端和服务器端的TCP状态转换过程。

客户端
　　客户端的TCP状态转换

客户端调用connect()，TCP发送SYN给服务器，执行主动打开，状态从CLOSED到SYN_SENT
客户处于SYN_SENT状态时，可能出现三种情况：

如果发送SYN后没有收到服务器响应，出现超时，状态回到CLOSED
如果接收到服务器的ACK和SYN,客户就会发送ACK作为对服务器的SYN确认，这时状态转换到ESTABLISHED，表示连接已建立
如果客户发送SYN的同时接收到服务器发来的SYN,状态会变为SYN_RCVD（同时打开），这属于不正常的客户端TCP状态，在unp第33面的TCP状态转换图中，使用细实线来连接这种状态转换，表示不正常的状态转换。在图例中说明，正常的客户端TCP状态转换使用粗实线来连接，正常的服务器TCP状态转换使用粗虚线连接。

客户端经过上述第二步进入ESTABLISHED后，它发送完数据，然后客户端应用程序调用close(),它的下一个状态是关闭，即CLOSED,但是，有几种情况可以进入CLOSED状态

客户端应用程序调用close后，TCP发送FIN给服务器，TCP处于FIN_WAIT_1状态,这个状态wait_1表示等待服务器对FIN的确认ACK,如果接收到服务器对FIN的确认，客户端TCP状态转换为FIN_WAIT_2,wait_2表示客户还在等待服务器的FIN.如果接收到服务器的FIN，客户就发送ACK对服务器的FIN进行确认，然后状态进入TIME_WAIT
同时接收到FIN和ACK，然后发送ACK给服务器，进入TIME_WAIT状态
客户端应用程序调用close后，TCP发送FIN给服务器，如果发送的同时接收到服务器的FIN，状态转换为CLOSING,表示同时关闭

服务器
服务器应用程序启动后,一直等待客户端连接, 当等到以后, 执行被动打开。

服务器程序启动后，如果程序编写正确，自动从初始状态CLOSED转换为LISTEN
服务器收到客户端的SYN, 然后发送SYN和ACK给客户端，这时服务器处于SYN_RCVD
服务器收到客户端的ACK, 状态变为ESTABLISHED
服务器收到客户端的FIN, 然后发送ACK给客户端，状态变为CLOSE_WAIT
服务器应用程序调用close时，TCP发送FIN给客户，状态为LAST_ACK，表示等待最后一个ACK.
服务器收到客户的ACK, 状态变为初始状态 CLOSED.

逆水行舟 2010-03-23 11:00 发表评论

在ubuntu中安装 manpages-dev

逆水行舟 — Fri, 19 Mar 2010 14:58:00 GMT

By default installation, Ubuntu does not include the manual pages for developer, use the following command to install them manually:

1. apt-cache search manpages-dev
This command search the man pages and output the following:
manpages-dev - Manual pages about using GNU/Linux for development
manpages-de-dev - German development manpages
manpages-fr-extra - French version of the manual pages

2. sudo apt-get install manpages-dev
this command install the man pages in the computer.

逆水行舟 2010-03-19 22:58 发表评论

函数指针的应用

逆水行舟 — Thu, 04 Feb 2010 09:02:00 GMT

函数指针的定义:
void (*funcPtr)();　
这个表达式定义一个指向没有参数，没有返回值的函数。函数指针变量名是funcPtr. 分析一个较复杂的函数指针定义表达式时，可按下列步骤进行：

先找到变量名
找变量名右边的项，然后找左边的项，然后右边，...这种右-左－右的方法适用于大多数的表达式。

void (*funcPtr)();的分析

变量名是funcPtr,
找右边，右边没有项了，只是一个右括号:")"
找左边，变量左边是*表示funcPtr是一个指针
找右边, 是(),表示一个空参数列表
找左边，*的左边是void,　表示函数的返回类型。

结果:
funcPtr是一个指向函数的指针，该函数无参数，返回类型是void.

void * (*(*fp1)(int))[10];的分析:

fp1
右: )
左: *, fp1是一个指针
右:(int), fp1指向的函数的参数是int
左:*,fp1指向的函数的返回值是一个指针
右[10],fp1指向的函数的返回值是一个指针数组
左void *,指针数组指向的是void类型。

float (*(*fp2)(int,int,float))(int);

fp2指向一个带有三个参数的函数，这个函数f返回一个指针，该指针又指向一个函数，这个函数有一个int参数，返回类型是float.

使用函数指针

定义函数指针
定义函数
将函数地址赋给函数指针
通过函数指针调用函数

#include <iostream>
using namespace std;

void func(){
     cout<<"func() called" << endl;
}

int main(){
     void (*fp)();  // define a function pointer
     fp = func;     // Initialize it
     (*fp)();       // Dereferencing calls the function
     void (*fp2)() = func; // define and initialize
     (*fp2)();
}

逆水行舟 2010-02-04 17:02 发表评论

C++中使用#号输出变量名 - 在调试时有用

逆水行舟 — Thu, 04 Feb 2010 07:21:00 GMT

通过#define来使用#来输出变量的名字

1 #define P(A) cout << #A << ": " << (A) << endl;
2
3 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
4 {
5     int a = 1, b = 2, c = 3;
6     P(a);
7     P(b);
8     P(c);
9     P(a + b);
10     return 0;
11 }

输出:
a: 1
b: 2
c: 3
a + b: 3

在Think In C++中，有这样一段描述:
When you put a # before an argument in a preprocessor macro, the preprocessor turns that argument into a character array.

在定义宏的时候，1. 在变量名前加#, 2. 输出变量值的时候使用（）括号括起来。

逆水行舟 2010-02-04 15:21 发表评论