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Linux高阶——1124—多进程多任务多线程多任务多路IO转接技术

article 2025/2/26 14:52:16

1、多进程多任务服务器

代码

2、多线程多任务(阻塞IO)

代码

3、关于多路IO转接技术(select、poll、epoll)

关于服务器程序的IO处理

socket

对网络IO处理的过程

1、多进程多任务服务器

代码

#include<sock.c>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<signal.h>
#include<pthread.h>
#include<sys/wait.h>
#define server_ip "192.168.5.133"
#define server_port 9090

void sig_wait(int n)
{
    pid_t zpid;
    while((zpid=waitpid(-1,NULL,WNOHANG))>0)
    {
        printf("thread 0x%x wait success,zpid %d\n",(unsigned int)pthread_self(),zpid);
    }
}

void * thread_wait(void * arg)
{
    struct sigaction act,oact;
    act.sa_handler=sig_wait;
    act.sa_flags=0;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    sigaction(SIGCHLD,&act,&oact);
    sigprocmask(SIG_SETMASK,&act.sa_mask,NULL);
    while(1)
        sleep(1);
}
int main()
{
    sigset_t set,oset;
    sigemptyset(&set);
    sigaddset(&set,SIGCHLD);
    sigprocmask(SIG_SETMASK,&set,&oset);
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid,NULL,thread_wait,NULL);
    pid_t pid;
    struct sockaddr_in client_addr;
    int server_sock;
    int client_sock;
    server_sock=net_initializer(NULL,server_port,128);
    socklen_t addrlen;
    printf("PROCESS MOD  Servers Running...\n");
    char cip[16];
    ssize_t len;
    client_info cf;
    char buf[1500];
    char* msg="Please try again\n";
    char tm[1024];

    while(1)
    {
        addrlen=sizeof(client_addr);
        if((client_sock=ACCEPT(server_sock,(struct sockaddr*)&client_addr,&addrlen))>0)
        {
            pid=fork();
        }
        if(pid>0)
        {

            cf.sockfd=client_sock;
            inet_ntop(AF_INET,&client_addr.sin_addr.s_addr,cf.ip,16);
            cf.port=ntohs(client_addr.sin_port);
            first_response(cf);
        }
        else if(pid==0)
        {
            while((len=RECV(client_sock,buf,sizeof(buf),0))>0)
            {
                if((strcmp(buf,"time\n"))==0)
                {
                    get_time(tm);
                    SEND(client_sock,tm,strlen(tm),MSG_NOSIGNAL);
                    bzero(tm,sizeof(tm));
                }
                else
                {
                    SEND(client_sock,msg,strlen(msg),MSG_NOSIGNAL);
                }
                bzero(buf,sizeof(buf));
            }
            if(len==0)
            {
                printf("client exit\n");
                close(client_sock);
                exit(0);
            }
        }
        else
        {
            perror("fork call failed");
            exit(0);
        }
    }
    close(server_sock);
    printf("server done\n");
    return 0;
}

2、多线程多任务(阻塞IO)

多线程模型，可以在内存调度开销更小的情况下，完成并发任务，提高CPU使用率，加快执行效率

代码层面与多进程也比较相似，当用户递达，为客户端创建处理线程，处理线程随客户端持续

代码

#include<sock.c>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<signal.h>
#include<pthread.h>
#include<sys/wait.h>
#define server_ip "192.168.5.133"
#define server_port 9090


void * thread_customer(void * arg)
{
    int client_sock=*(int*)arg;
    char* msg="Please try again\n";
    int len;

    char buf[1500];
    char tm[1024];

    pthread_detach(pthread_self());

            while((len=RECV(client_sock,buf,sizeof(buf),0))>0)
            {
                if((strcmp(buf,"time\n"))==0)
                {
                    get_time(tm);
                    SEND(client_sock,tm,strlen(tm),MSG_NOSIGNAL);
                    bzero(tm,sizeof(tm));
                }
                else
                {
                    SEND(client_sock,msg,strlen(msg),MSG_NOSIGNAL);
                }
                bzero(buf,sizeof(buf));
            }
            if(len==0)
            {
                printf("client exit\n");
                close(client_sock);
                exit(0);
            }
}
int main()
{
    struct sockaddr_in client_addr;
    int server_sock;
    int client_sock;
    server_sock=net_initializer(NULL,server_port,128);
    socklen_t addrlen;
    printf("PROCESS MOD  Servers Running...\n");
    char cip[16];
    ssize_t len;
    client_info cf;
    pthread_t tid;
    while(1)
    {
        addrlen=sizeof(client_addr);
        if((client_sock=ACCEPT(server_sock,(struct sockaddr*)&client_addr,&addrlen))>0)
        {
            pthread_create(&tid,NULL,thread_customer,(void*)&client_sock);

            cf.sockfd=client_sock;
            inet_ntop(AF_INET,&client_addr.sin_addr.s_addr,cf.ip,16);
            cf.port=ntohs(client_addr.sin_port);
            first_response(cf);
        }
    }
    close(server_sock);
    printf("server done\n");
    return 0;
}

相比于多进程，多线程模型更轻量，无论是内存占用还是调度速度，但是几点需要注意

首先是稳定性问题，多进程模式较为稳定，某个进程异常退出与其他进程无关，但是多线程中，如果某个线程异常可能会导致进程退出

多线程要考虑线程同步、线程安全、死锁避免等问题，在一些用户级线程下，线程无法得到时间片，所以在并发模型选择时要仔细斟酌，而后选择多进程亦或多线程