Linux select()vs ppoll()vs pselect()

Question

在我的应用程序中,有一个专用的io-thread

1. 在自定义协议中包装从应用程序接收的数据
2. 通过tcp/ip发送数据+自定义协议数据包
3. 通过tcp/ip接收数据+自定义协议包
4. 展开自定义协议并将数据交给应用程序.

应用程序通过不同的线程处理数据.此外,要求规定未确认的窗口大小应为1,即任何时候应该只有一个未确认的未确认消息.这意味着如果io-thread已经通过套接字发送了一条消息,它将不再发送任何消息,直到它从接收方听到一个确认消息.应用程序的处理线程通过管道与io-thread通信.如果来自linux CLI的人键入ctrl + C,应用程序需要正常关闭.因此,鉴于这些要求,我有以下选择

1. 在套接字和管道描述符上使用PPoll()
2. 使用选择()
3. 使用PSelect()

我有以下问题

1. select()和poll()之间的决定.我的应用程序只处理少于50个文件描述符.可以假设我选择选择或民意调查没有区别吗？

   1. select()和pselect()之间的决定.我阅读了linux文档,它说明了signal和select之间的竞争条件.我没有信号经验,所以有人可以更清楚地解释竞争条件和选择()吗？它是否与某人在CLI上按ctrl + C并且应用程序没有停止有关？

   2. pselect和ppoll()之间的决定？对一个与另一个的任何想法

Answer 1

我建议通过与select()vs 开始比较poll().Linux也同时提供pselect()和ppoll(); 和额外的const sigset_t *参数pselect()和ppoll()(VS select()和poll())对每个"P-变体"相同的效果,因为它是.如果你没有使用信号,你没有竞争防范,所以基本问题实际上是关于效率和编程的简易性.

同时这里已经有一个stackoverflow.com回答:poll和select之间有什么区别.

至于比赛:一旦你开始使用信号(无论出于何种原因),你将会了解到,一般来说,信号处理程序应该只设置一个类型的变量volatile sig_atomic_t来指示信号已被检测到.这样做的根本原因是许多库调用不是可重入的,并且当您处于"这样的例行程序"时可以传递信号.例如,简单地将消息打印到流式数据结构(例如stdout(C)或cout(C++))可能导致重新进入问题.

假设你有使用volatile sig_atomic_t flag变量的代码,也许是为了捕获SIGINT这样的东西(参见http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/007904975/functions/sigaction.html):

volatile sig_atomic_t got_interrupted = 0;
void caught_signal(int unused) {
    got_interrupted = 1;
}
...
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = caught_signal;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = SA_RESTART;
    if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) ... handle error ...
    ...

现在,在代码的主体中,您可能希望"运行直到中断":

    while (!got_interrupted) {
         ... do some work ...
    }

这很好,直到你开始需要进行等待某些输入/输出的调用,例如select或poll."等待"动作需要等待I/O,但它也需要等待一个SIGINT中断.如果你只是写:

    while (!got_interrupted) {
        ... do some work ...
        result = select(...); /* or result = poll(...) */
    }

那么它有可能是中断发生之前你打电话select()或者poll(),而不是之后.在这种情况下,您确实被中断了 - 并且变量got_interrupted被设置 - 但在此之后,您开始等待.您应该got_interrupted在开始等待之前检查变量,而不是之后.

你可以试着写:

    while (!got_interrupted) {
        ... do some work ...
        if (!got_interrupted)
            result = select(...); /* or result = poll(...) */
    }

这缩小了"竞赛窗口",因为现在当你在"做一些工作"代码时,你会发现中断.但仍有一场比赛,因为中断可能发生之后你测试变量,但权之前的选择,或轮询.

解决方案是使用sigprocmask(或在POSIX线程代码中pthread_sigmask)的信号阻塞属性使"测试,然后等待"序列"原子" :

sigset_t mask, omask;
...
while (!got_interrupted) {
    ... do some work ...
    /* begin critical section, test got_interrupted atomically */
    sigemptyset(&mask);
    sigaddset(&mask, SIGINT);
    if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, &omask))
        ... handle error ...
    if (got_interrupted) {
        sigprocmask(SIG_SETMASK, &omask, NULL); /* restore old signal mask */
        break;
    }
    result = pselect(..., &omask); /* or ppoll() etc */
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &omask, NULL);
    /* end critical section */
}

(上面的代码实际上并不是那么好,它的结构是为了说明而不是效率 - 使信号掩码操作稍微有点不同,并以不同的方式放置"被中断"的测试).

但是,直到你真正开始需要捕获SIGINT,你只需要比较select()和poll()(如果你开始需要大量的描述符,一些基于事件的东西epoll()比任何一个都更有效).

Answer 2

相对于 select 和 pselect 之间的差异，接受的答案是不正确的。它确实很好地描述了 sig-handler 和 select 之间的竞争条件是如何出现的，但它如何使用 pselect 来解决问题是不正确的。它忽略了 pselect 的要点，即它等待文件描述符或信号准备就绪。当其中任何一个准备好时，pselect 返回。Select 仅等待文件描述符。选择忽略信号。请参阅此博客文章以获得一个很好的工作示例： https ://www.linuxprogrammingblog.com/code-examples/using-pselect-to-avoid-a-signal-race

Answer 3

在(p)选择和(p)民意调查之间是一个相当微妙的差异:

对于select,您必须在调用select之前每次初始化并填充丑陋的fd_set位图,因为select以"破坏性"方式就地修改它们.(民意调查区分.events和.revents成员struct pollfd).

选择后,即使大多数fds甚至没有被观看,也经常(通过人/代码)扫描整个位图的事件.

第三,位图只能处理数量小于某个限制的fds(当代实现:介于1024..4096之间),这可以在可以轻松获得高fds的程序中对其进行规则(尽管这些程序可能很容易实现)已经使用epoll而不是).