上一講中我們正確處理了僵尸子進(jìn)程，使得這個(gè)簡(jiǎn)單的服務(wù)器更加健壯。不幸的是，這個(gè)程序仍然有問(wèn)題。想象一下，如果一個(gè)客戶正在和一個(gè)服務(wù)器子進(jìn)程連接建立完畢正在通話，而服務(wù)器子進(jìn)程意外終止（比如kill），服務(wù)器TCP向客戶TCP發(fā)送一個(gè)FIN，但客戶端正在調(diào)用fgets函數(shù)等待用戶輸入字符而得不到這個(gè)FIN，直到套接字讀為止（可能過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間）。

1、來(lái)看看問(wèn)題是什么

首先啟動(dòng)服務(wù)器與客戶，建立連接：

客戶輸入nihao后服務(wù)器正確回射，然后kill掉服務(wù)器子進(jìn)程后客戶輸入and...，輸出錯(cuò)誤：

服務(wù)器端重啟（上一講中解決的問(wèn)題）。

這個(gè)過(guò)程發(fā)生了什么？

（1）當(dāng)kill掉服務(wù)器子進(jìn)程后，服務(wù)器父進(jìn)程正確處理了SIGCHLD信號(hào)。服務(wù)器也向客戶發(fā)送一個(gè)FIN，客戶回應(yīng)一個(gè)ACK，TCP連接終止的前半部分完成；

（2）客戶上沒有發(fā)生任何特殊的事，客戶TCP接收到服務(wù)器的FIN后回應(yīng)一個(gè)ACK，但問(wèn)題是客戶正阻塞在fgets上，等待用戶輸入；

（3）在客戶上再輸入and...，導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生：str_cli調(diào)用write，客戶TCP接著把數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，但是客戶FIN的接收并沒有告知客戶TCP服務(wù)器進(jìn)程已經(jīng)終止。當(dāng)服務(wù)器TCP接收到客戶的數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送一個(gè)RST；

（4）但是客戶進(jìn)程看不到這個(gè)RST，因?yàn)檎{(diào)用write后直接調(diào)用readline，并且由于之前接收的FIN，導(dǎo)致readline直接返回0（表示EOF）。但客戶沒有預(yù)期收到EOF，于是出錯(cuò)；

（5）客戶終止，所有打開的描述符關(guān)閉；

問(wèn)題的根本在于，當(dāng)FIN到達(dá)套接字時(shí)，客戶正阻塞在fgets調(diào)用上。客戶實(shí)際上在應(yīng)對(duì)兩個(gè)描述符：套接字和用戶輸入，它不能單純阻塞在某個(gè)特定的源上。select函數(shù)可以解決這個(gè)問(wèn)題。

2、select函數(shù)

有些進(jìn)程需要一種預(yù)先告知內(nèi)核的能力，使得內(nèi)核一旦發(fā)現(xiàn)進(jìn)程指定的一個(gè)或多個(gè)I/O條件就緒時(shí)，它就通知進(jìn)程。這個(gè)能力就是I/O復(fù)用。

select函數(shù)允許進(jìn)程指示內(nèi)核等待多個(gè)事件中的任何一個(gè)發(fā)生，并只在有一個(gè)或多個(gè)事件發(fā)生或經(jīng)歷一段指定的時(shí)間后才喚醒它。

下面的例子指出select可以告知內(nèi)核在什么條件下發(fā)生時(shí)返回：

• 集合{1,4,5}中的任何描述符準(zhǔn)備好讀；
• 集合{2,7}中的任何描述符準(zhǔn)備好寫；
• 集合{1,4}中的任何描述符由異常條件待處理；
• 已經(jīng)過(guò)了12.8秒；

也就是說(shuō)，調(diào)用select函數(shù)告知內(nèi)核對(duì)哪些描述符（就讀、寫或異常條件）感興趣以及等待多長(zhǎng)時(shí)間。描述符不局限于套接字，任何描述符都可以使用select。 函數(shù)定義如下，包含在<sys/select.h>頭文件中： #include <sys/select.h> #include <sys/time.h> int select(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set * exceptset,const struct timeval *timeout);函數(shù)如果有描述符就緒就返回?cái)?shù)量，超時(shí)返回0，出錯(cuò)返回-1。 參數(shù)含義如下： maxfdp1：指定待測(cè)試描述符的個(gè)數(shù)，通常是待測(cè)試的最大描述符加1； 中間三個(gè)參數(shù)指定內(nèi)核測(cè)試讀、寫和異常條件的描述符，這里設(shè)置成NULL即可； timeval：告知內(nèi)核等待所指定的時(shí)間，有三種情況： （1）永遠(yuǎn)等待：設(shè)置為NULL； （2）等待固定時(shí)間：在有一個(gè)描述符就緒后返回，但不超過(guò)參數(shù)所指定的時(shí)間； （3）根本不等待：檢查描述符后立刻返回； 3、重寫客戶端中的str_cli函數(shù) 客戶的套接字上的三個(gè)條件： （1）如果對(duì)端TCP發(fā)送數(shù)據(jù)，那么該套接字變?yōu)榭勺x，并且read返回一個(gè)大于0的值（即讀入數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)）； （2）如果對(duì)端TCP發(fā)送一個(gè)FIN，那么該套接字變?yōu)榭勺x，read返回0（EOF）； （3）如果對(duì)端TCP發(fā)送一個(gè)RST（對(duì)端主機(jī)崩潰并重啟），那么該套接字變?yōu)榭勺x，并且read返回-1，errno中有錯(cuò)誤碼； 下面是修改后的str_cli函數(shù)： void str_cli(FILE *fp,int sockfd) {int maxfdp1;fd_set rset;char sendline[MAXLINE],recvline[MAXLINE];FD_ZERO(&rset);int n;for(;;){FD_SET(fileno(fp),&rset);FD_SET(sockfd,&rset);maxfdp1=max(fileno(fp),sockfd)+1;if((n=select(maxfdp1,&rset,NULL,NULL,NULL))==0){printf("select timeout\n");return;}else if(n<0){printf("select error\n");return;}if(FD_ISSET(sockfd,&rset)){if(readline(sockfd,recvline,MAXLINE)==0){printf("str_cli:server terminated prematurely\n");return;}fputs(recvline,stdout);}if(FD_ISSET(fileno(fp),&rset)){if(fgets(sendline,MAXLINE,fp)==NULL)return;write(sockfd,sendline,strlen(sendline));}} }函數(shù)首先檢查套接字，如果套接字是可讀的，那么就用readline讀入回射文本并輸出；如果標(biāo)準(zhǔn)輸入是可讀的，就調(diào)用fgets讀入一行，然后寫入套接字。 運(yùn)行結(jié)果： （1）服務(wù)器進(jìn)程終止后客戶端直接終止：

（2）服務(wù)器端：
可以看到，程序運(yùn)行良好。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的UNIX网络编程笔记(6):I/O复用之select函数的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。