udp套接字使用信号驱动式I/O

信号驱动式I/O的本质就是：进程预先告知内核当某个描写叙述符发生事件时，内核会向该进程发送SIGIO信号通知进程，进程可在信号处理函数中进行处理





进程能够通过fcntl打开O_ASYNC标志或ioctl打开FIOASYNC标志来通知内核，二者的差别是一些系统不支持fcntl,所以应尽量使用ioctl





对于TCP套接字产生SIGIO信号的条件：

1.监听套接字上有新连接请求完毕

2.某个断连请求发起

3.某个断连请求完毕

4.数据到达套接字

5.数据已从套接字发送走（输出缓冲区有空暇空间）

6.发生某个异步错误





对于UDP套接字产生SIGIO信号的条件：

1.数据报到达套接字

2.套接字上发生异步错误





对于套接字而言：TCP套接字和UDP套接字致使内核产生SIGIO信号的条件有所不同，当中TCP可产生该信号的条件较多，而UDP套接字产生该信号的条件仅仅有两个，由于我们无法得知详细是什么事件导致内核产生该信号。

。对于UDP套接字产生该信号条件的推断就简单的多。这也是信号驱动式I/O主要用于UDP套接字的原因。

套接字使用信号驱动式I/O的步骤：

1.建立SIGIO信号处理函数

2.设置设置套接字属主(使用fcntl的F_SETOWN命令)

3.开启信号驱动式I/O(fcntl打开O_ASYNC 或 ioctl打开FIOASYNC)





实例：

客户每隔1秒钟将系统时间发送到server，server通过SIGIO信号处理函数中接收数据

net.h

#ifndef MY_NET_H
#define MY_NET_H  

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <iostream>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <net/if.h>
#include <net/if_arp.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/ioctl.h>

using namespace std;

char recvBuf[1025];
int listenfd;

static void sigio_handler(int signo)
{
	if (signo != SIGIO)
		return;

	int ret;
	while (1)
	{
		ret = recvfrom(listenfd, recvBuf, sizeof(recvBuf),
				   0, NULL, NULL);
		if (ret < 0)
		{
			if (errno == EWOULDBLOCK)
				break;

			perror("recvfrom error");
			exit(-1);
		}			

		cout << recvBuf << endl;
	}
}

void init(int skfd)
{
	int ret;

	//1.建立SIGIO信号的处理函数
	signal(SIGIO, sigio_handler);

	//2.设置该套接字的属主
	ret = fcntl(skfd, F_SETOWN, getpid());
	if (ret < 0)
	{
		perror("fcntl error");
		exit(-1);
	}

	//3.开启该套接字的信号驱动式I/O
	int on = 1;
	ret = ioctl(skfd, FIOASYNC, &on);
	if (ret < 0)
	{
		perror("ioctl error");
		exit(-1);
	}
}

int prepare()
{
	int skfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if (skfd < 0)
		return -1;

	struct sockaddr_in saddr;
	bzero(&saddr, sizeof(saddr));
	saddr.sin_family = AF_INET;
	saddr.sin_port = htons(9999);
	saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

	if (bind(skfd, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(saddr)) < 0)
		return -1;

	return skfd;
}

#endif

客户：

#include "net.h"

int main()
{
	int skfd;
	skfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if (skfd < 0)
	{
		perror("socket error");
		exit(-1);
	}

	int ret;
	time_t tm;
	struct sockaddr_in desAddr;
	bzero(&desAddr, sizeof(desAddr));
	desAddr.sin_family = AF_INET;
	desAddr.sin_port = htons(9999);
	desAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

	while (1)
	{
		time(&tm);
		ret = sendto(skfd, ctime(&tm), strlen(ctime(&tm)), 0,
					 (struct sockaddr*)&desAddr, sizeof(desAddr));
		if (ret < 0)
		{
			perror("");
			exit(-1);
		}
		sleep(1);
	}

	return 0;
}

server：

#include "net.h"

int main()
{
	listenfd = prepare();
	if (listenfd < 0)
	{
		perror("prepare error");
		exit(-1);
	}

	init(listenfd);
	while(1);

	return 0;
}