select系统调用的的用途是:在一段指定的时间内,监听用户感兴趣的文件描述符上可读、可写和异常等事件。

图形化Linux的DHCP好配置,我就不讲了。主要将一下Linux最小化安装后IP的配置:

Supervisor介绍

Supervisor 允许其用户在UNIX类操作系统上控制多个进程。 块如下:

方便

需要为每个进程实例编写rc.d脚本通常是不方便的。 rc.d脚本是进程初始化/自动启动/管理的常用形式,但写入和维护可能会很痛苦。此外,rc.d脚本不能自动重新启动崩溃的进程,并且许多程序在崩溃时不会正常重新启动。Supervisord启动进程作为其子进程,并可以配置为在崩溃时自动重新启动它们。它也可以自动配置为在其自身的调用中启动进程。

准确性

在UNIX上的进程通常很难获得准确的上/下状态。Pidfiles经常说谎。Supervisord启动进程作为子进程,所以它总是知道它的子进程的真正的上/下状态,可以方便地查询这些数据。

进程组

进程通常需要以组为单位启动和停止,有时甚至在“优先级顺序”中。人们常常难以解释这一点。Supervisor
允许您为进程分配优先级,并允许用户通过supervisorctl客户端发出命令,如“全部启动”和“重新启动所有”,以预分配的优先级顺序启动它们。此外,进程可以分组为“进程组”,一组逻辑关联进程可以作为一个单元停止并启动。

select 机制的优势

为什么会出现select模型?

先看一下下面的这句代码:

int iResult = recv(s, buffer,1024);

这是用来接收数据的,在默认的阻塞模式下的套接字里,recv会阻塞在那里,直到套接字连接上有数据可读,把数据读到buffer里后recv函数才会返回,不然就会一直阻塞在那里。在单线程的程序里出现这种情况会导致主线程(单线程程序里只有一个默认的主线程)被阻塞,这样整个程序被锁死在这里,如果永
远没数据发送过来,那么程序就会被永远锁死。这个问题可以用多线程解决,但是在有多个套接字连接的情况下,这不是一个好的选择,扩展性很差。

再看代码:

int iResult = ioctlsocket(s, FIOBIO, (unsigned long *)&ul);
iResult = recv(s, buffer,1024);

这一次recv的调用不管套接字连接上有没有数据可以接收都会马上返回。原因就在于我们用ioctlsocket把套接字设置为非阻塞模式了。不过你跟踪一下就会发现,在没有数据的情况下,recv确实是马上返回了,但是也返回了一个错误:WSAEWOULDBLOCK,意思就是请求的操作没有成功完成。

看到这里很多人可能会说,那么就重复调用recv并检查返回值,直到成功为止,但是这样做效率很成问题,开销太大。

select模型的出现就是为了解决上述问题。
select模型的关键是使用一种有序的方式,对多个套接字进行统一管理与调度 。

图片 1

如上所示,用户首先将需要进行IO操作的socket添加到select中,然后阻塞等待select系统调用返回。当数据到达时,socket被激活,select函数返回。用户线程正式发起read请求,读取数据并继续执行。

从流程上来看,使用select函数进行IO请求和同步阻塞模型没有太大的区别,甚至还多了添加监视socket,以及调用select函数的额外操作,效率更差。但是,使用select以后最大的优势是用户可以在一个线程内同时处理多个socket的IO请求。用户可以注册多个socket,然后不断地调用select读取被激活的socket,即可达到在同一个线程内同时处理多个IO请求的目的。而在同步阻塞模型中,必须通过多线程的方式才能达到这个目的。

select流程伪代码如下:

{
    select(socket);
    while(1) 
    {
        sockets = select();
        for(socket in sockets) 
        {
            if(can_read(socket)) 
            {
                read(socket, buffer);
                process(buffer);
            }
        }
    }
}

linux最小化安装后没有ifconfig这个命令:

特征

简单

Supervisor通过简单的INI风格的配置文件进行配置,易于学习。它提供了许多每个进程选项,使您的生活更容易,如重新启动失败的进程和自动日志轮换。

集中

进程可以单独或分组控制。您可以配置Supervisor以提供本地或远程命令行和Web界面。

高效

Supervisor通过fork / exec启动其子进程,子进程不进行后台进程。

扩展性强

Supervisor有一个简单的事件通知协议,用任何语言编写的程序都可以用来管理它,还有一个用于控制的XML-RPC接口。它还使用可以由Python开发人员利用的扩展点构建。

兼容

supervisor除Windows之外。它在Linux,Mac OS
X,Solaris和FreeBSD上进行了测试和支持。它完全用Python编写,因此安装不需要C编译器。

稳定性

Supervisor已经存在多年,并已在许多服务器上使用。



select相关API介绍与使用

#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int select(int maxfdp, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,struct timeval *timeout);

参数说明:

maxfdp:被监听的文件描述符的总数,它比所有文件描述符集合中的文件描述符的最大值大1,因为文件描述符是从0开始计数的;

readfds、writefds、exceptset:分别指向可读、可写和异常等事件对应的描述符集合。

timeout:用于设置select函数的超时时间,即告诉内核select等待多长时间之后就放弃等待。timeout
== NULL 表示等待无限长的时间

timeval结构体定义如下:

struct timeval
{      
    long tv_sec;   /*秒 */
    long tv_usec;  /*微秒 */   
};

返回值:超时返回0;失败返回-1;成功返回大于0的整数,这个整数表示就绪描述符的数目。

以下介绍与select函数相关的常见的几个宏:

#include <sys/select.h>   
int FD_ZERO(int fd, fd_set *fdset);   //一个 fd_set类型变量的所有位都设为 0
int FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);  //清除某个位时可以使用
int FD_SET(int fd, fd_set *fd_set);   //设置变量的某个位置位
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); //测试某个位是否被置位

select使用范例:
当声明了一个文件描述符集后,必须用FD_ZERO将所有位置零。之后将我们所感兴趣的描述符所对应的位置位,操作如下:

fd_set rset;   
int fd;   
FD_ZERO(&rset);   
FD_SET(fd, &rset);   
FD_SET(stdin, &rset);

然后调用select函数,拥塞等待文件描述符事件的到来;如果超过设定的时间,则不再等待,继续往下执行。

select(fd+1, &rset, NULL, NULL,NULL);

select返回后,用FD_ISSET测试给定位是否置位:

if(FD_ISSET(fd, &rset)   
{ 
    ... 
    //do something  
}

下面是一个最简单的select的使用例子:

#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    fd_set rd;
    struct timeval tv;
    int err;


    FD_ZERO(&rd);
    FD_SET(0,&rd);

    tv.tv_sec = 5;
    tv.tv_usec = 0;
    err = select(1,&rd,NULL,NULL,&tv);

    if(err == 0) //超时
    {
        printf("select time out!\n");
    }
    else if(err == -1)  //失败
    {
        printf("fail to select!\n");
    }
    else  //成功
    {
        printf("data is available!\n");
    }


    return 0;
}

我们运行该程序并且随便输入一些数据,程序就提示收到数据了。
图片 2

yum install net-tools.x86_64

Supervisor 组件

supervisord

class=”program”>supervisord服务端程序。它负责在自己的调用中启动子程序,响应客户端的命令,重新启动崩溃或退出的子进程,记录其子进程stdoutstderr 输出,以及生成和处理对应于子进程生命周期中的“事件”。

配置文件。这通常位于/etc/supervisord.conf中。此配置文件是“Windows-INI”样式的配置文件。适当的文件系统权限来保护此文件非常重要,因为它可能包含未加密的用户名和密码。

supervisorctl

supervisor的命令行客户端名为  class=”program”>supervisorctl。它为 class=”program”>supervisor提供的功能提供了一个类似shell的界面。从 class=”program”>supervisorctl,用户可以连接到不同的  class=”program”>supervisord,停止和启动的子进程,并获得运行的进程的列表 class=”program”>supervisord。

命令行客户端通过UNIX域套接字或Internet(TCP)套接字与服务器通信。服务器可以断言客户端的用户在允许他执行命令之前应该出现认证凭证。客户端进程通常使用与服务器相同的配置文件,但其中具有[supervisorctl]部分的任何配置文件都可以正常工作。

Web Server

Web Server
可以通过浏览器访问查看和控制进程状态,在置文件的[inet_http_server]块里配置,访问服务器URL(例如http:// localhost:9001 /)以通过Web界面查看和控制进程状态。“

XML-RPC接口

服务于Web
UI的相同的HTTP服务器提供了一个XML-RPC接口,可用于询问和控制 class=”program”>supervisor及其运行的程序。请参阅XML-RPC
API文档。


安装使用方法 点击这里
wuguiyunwei.com

深入理解select模型:

理解select模型的关键在于理解fd_set,为说明方便,取fd_set长度为1字节,fd_set中的每一bit可以对应一个文件描述符fd。则1字节长的fd_set最大可以对应8个fd。

(1)执行fd_set set; FD_ZERO(&set); 则set用位表示是0000,0000。

(2)若fd=5,执行FD_SET(fd,&set);后set变为0001,0000(第5位置为1)

(3)若再加入fd=2,fd=1,则set变为0001,0011

(4)执行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待

(5)若fd=1,fd=2上都发生可读事件,则select返回,此时set变为0000,0011。注意:没有事件发生的fd=5被清空。

基于上面的讨论,可以轻松得出select模型的特点:

(1)可监控的文件描述符个数取决与sizeof(fd_set)的值。我这边服务器上sizeof(fd_set)=512,每bit表示一个文件描述符,则我服务器上支持的最大文件描述符是512*8=4096。据说可调,另有说虽然可调,但调整上限受于编译内核时的变量值。

(2)将fd加入select监控集的同时,还要再使用一个数据结构array保存放到select监控集中的fd,一是用于再select返回后,array作为源数据和fd_set进行FD_ISSET判断。二是select返回后会把以前加入的但并无事件发生的fd清空,则每次开始select前都要重新从array取得fd逐一加入(FD_ZERO最先),扫描array的同时取得fd最大值maxfd,用于select的第一个参数。

(3)可见select模型必须在select前循环加fd,取maxfd,select返回后利用FD_ISSET判断是否有事件发生。

这样就安装了ifconfig命令。

用select处理带外数据

网络程序中,select能处理的异常情况只有一种:socket上接收到带外数据。

什么是带外数据?

带外数据(out—of—band data),有时也称为加速数据(expedited data),
是指连接双方中的一方发生重要事情,想要迅速地通知对方。
这种通知在已经排队等待发送的任何“普通”(有时称为“带内”)数据之前发送。
带外数据设计为比普通数据有更高的优先级。
带外数据是映射到现有的连接中的,而不是在客户机和服务器间再用一个连接。

我们写的select程序经常都是用于接收普通数据的,当我们的服务器需要同时接收普通数据和带外数据,我们如何使用select进行处理二者呢?

下面给出一个小demo:

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>


int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc <= 2)
    {
        printf("usage: ip address + port numbers\n");
        return -1;
    }

    const char* ip = argv[1];
    int port = atoi(argv[2]);

        printf("ip: %s\n",ip);
        printf("port: %d\n",port);

    int ret = 0;
    struct sockaddr_in address;
    bzero(&address,sizeof(address));
    address.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET,ip,&address.sin_addr);
    address.sin_port = htons(port);

    int listenfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(listenfd < 0)
    {
        printf("Fail to create listen socket!\n");
        return -1;
    }

    ret = bind(listenfd,(struct sockaddr*)&address,sizeof(address));
    if(ret == -1)
    {
        printf("Fail to bind socket!\n");
        return -1;
    }

    ret = listen(listenfd,5); //监听队列最大排队数设置为5
    if(ret == -1)
    {
        printf("Fail to listen socket!\n");
        return -1;
    }

    struct sockaddr_in client_address;  //记录进行连接的客户端的地址
    socklen_t client_addrlength = sizeof(client_address);
    int connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&client_address,&client_addrlength);
    if(connfd < 0)
    {
        printf("Fail to accept!\n");
        close(listenfd);
    }

    char buff[1024]; //数据接收缓冲区
    fd_set read_fds;  //读文件操作符
    fd_set exception_fds; //异常文件操作符
    FD_ZERO(&read_fds);
    FD_ZERO(&exception_fds);

    while(1)
    {
        memset(buff,0,sizeof(buff));
        /*每次调用select之前都要重新在read_fds和exception_fds中设置文件描述符connfd,因为事件发生以后,文件描述符集合将被内核修改*/
        FD_SET(connfd,&read_fds);
        FD_SET(connfd,&exception_fds);

        ret = select(connfd+1,&read_fds,NULL,&exception_fds,NULL);
        if(ret < 0)
        {
            printf("Fail to select!\n");
            return -1;
        }


        if(FD_ISSET(connfd, &read_fds))
        {
            ret = recv(connfd,buff,sizeof(buff)-1,0);
            if(ret <= 0)
            {
                break;
            }

            printf("get %d bytes of normal data: %s \n",ret,buff);

        }
        else if(FD_ISSET(connfd,&exception_fds)) //异常事件
        {
            ret = recv(connfd,buff,sizeof(buff)-1,MSG_OOB);
            if(ret <= 0)
            {
                break;
            }

            printf("get %d bytes of exception data: %s \n",ret,buff);
        }

    }

    close(connfd);
    close(listenfd);


    return 0;
}

使用ifconfig看看IP:

用select来解决socket中的多客户问题

上面提到过,,使用select以后最大的优势是用户可以在一个线程内同时处理多个socket的IO请求。在网络编程中,当涉及到多客户访问服务器的情况,我们首先想到的办法就是fork出多个进程来处理每个客户连接。现在,我们同样可以使用select来处理多客户问题,而不用fork。

服务器端

#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <stdio.h> 
#include <netinet/in.h> 
#include <sys/time.h> 
#include <sys/ioctl.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdlib.h>

int main() 
{ 
    int server_sockfd, client_sockfd; 
    int server_len, client_len; 
    struct sockaddr_in server_address; 
    struct sockaddr_in client_address; 
    int result; 
    fd_set readfds, testfds; 
    server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立服务器端socket 
    server_address.sin_family = AF_INET; 
    server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 
    server_address.sin_port = htons(8888); 
    server_len = sizeof(server_address); 
    bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len); 
    listen(server_sockfd, 5); //监听队列最多容纳5个 
    FD_ZERO(&readfds); 
    FD_SET(server_sockfd, &readfds);//将服务器端socket加入到集合中
    while(1) 
    {
        char ch; 
        int fd; 
        int nread; 
        testfds = readfds;//将需要监视的描述符集copy到select查询队列中,select会对其修改,所以一定要分开使用变量 
        printf("server waiting\n"); 

        /*无限期阻塞,并测试文件描述符变动 */
        result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0,(fd_set *)0, (struct timeval *) 0); //FD_SETSIZE:系统默认的最大文件描述符
        if(result < 1) 
        { 
            perror("server5"); 
            exit(1); 
        } 

        /*扫描所有的文件描述符*/
        for(fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++) 
        {
            /*找到相关文件描述符*/
            if(FD_ISSET(fd,&testfds)) 
            { 
              /*判断是否为服务器套接字,是则表示为客户请求连接。*/
                if(fd == server_sockfd) 
                { 
                    client_len = sizeof(client_address); 
                    client_sockfd = accept(server_sockfd, 
                    (struct sockaddr *)&client_address, &client_len); 
                    FD_SET(client_sockfd, &readfds);//将客户端socket加入到集合中
                    printf("adding client on fd %d\n", client_sockfd); 
                } 
                /*客户端socket中有数据请求时*/
                else 
                { 
                    ioctl(fd, FIONREAD, &nread);//取得数据量交给nread

                    /*客户数据请求完毕,关闭套接字,从集合中清除相应描述符 */
                    if(nread == 0) 
                    { 
                        close(fd); 
                        FD_CLR(fd, &readfds); //去掉关闭的fd
                        printf("removing client on fd %d\n", fd); 
                    } 
                    /*处理客户数据请求*/
                    else 
                    { 
                        read(fd, &ch, 1); 
                        sleep(5); 
                        printf("serving client on fd %d\n", fd); 
                        ch++; 
                        write(fd, &ch, 1); 
                    } 
                } 
            } 
        } 
    } 

    return 0;
}

客户端

//客户端
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <stdio.h> 
#include <netinet/in.h> 
#include <arpa/inet.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>

int main() 
{ 
    int client_sockfd; 
    int len; 
    struct sockaddr_in address;//服务器端网络地址结构体 
     int result; 
    char ch = 'A'; 
    client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立客户端socket 
    address.sin_family = AF_INET; 
    address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    address.sin_port = htons(8888); 
    len = sizeof(address); 
    result = connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&address, len); 
    if(result == -1) 
    { 
         perror("oops: client2"); 
         exit(1); 
    } 
    //第一次读写
    write(client_sockfd, &ch, 1); 
    read(client_sockfd, &ch, 1); 
    printf("the first time: char from server = %c\n", ch); 
    sleep(5);

    //第二次读写
    write(client_sockfd, &ch, 1); 
    read(client_sockfd, &ch, 1); 
    printf("the second time: char from server = %c\n", ch);

    close(client_sockfd); 

    return 0; 
}

运行流程:

客户端:启动->连接服务器->发送A->等待服务器回复->收到B->再发B给服务器->收到C->结束

服务器:启动->select->收到A->发A+1回去->收到B->发B+1过去

测试:我们先运行服务器,再运行客户端
图片 3

图片 4

select总结:

select本质上是通过设置或者检查存放fd标志位的数据结构来进行下一步处理。这样所带来的缺点是:

1、单个进程可监视的fd数量被限制,即能监听端口的大小有限。一般来说这个数目和系统内存关系很大,具体数目可以cat/proc/sys/fs/file-max察看。32位机默认是1024个。64位机默认是2048.

2、
对socket进行扫描时是线性扫描,即采用轮询的方法,效率较低:当套接字比较多的时候,每次select()都要通过遍历FD_SETSIZE个Socket来完成调度,不管哪个Socket是活跃的,都遍历一遍。这会浪费很多CPU时间。如果能给套接字注册某个回调函数,当他们活跃时,自动完成相关操作,那就避免了轮询,这正是epoll与kqueue做的。

3、需要维护一个用来存放大量fd的数据结构,这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大。

可以看到并没有自动分配IP,我的VM是DHCP,网卡使用net连接:

图片 5  图片 6

 

 首先,使用Linux自带网络工具试试:

nmtui

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