骏马金龙

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每天3分钟操作系统修炼秘籍(17):进程间通信(3):套接字

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套接字

套接字(Socket)用于协调不同计算机上的进程间通信,也就是基于网络的通信。当然,也可以在本机上使用套接字进行进程间的通信。

套接字通信的方式非常多,有Unix域套接字、TCP套接字、UDP套接字、链路层套接字等等。但最常用的肯定是TCP套接字。所以,这里介绍下TCP Socket通信方式,稍后再单独介绍Unix域套接字。

TCP Socket用于客户端、服务端的基于TCP协议的通信,所以在客户端和服务端均需要创建一个套接字。创建TCP套接字时会返回这个套接字的文件描述符,可通过这个文件描述符对套接字进行读和写操作。

对比一下,当一个程序需要对一个磁盘文件同时进行读写操作(在命令行下似乎没有找到这种命令,但通过编程方式是很容易实现的)时,由于只通过单个文件描述符同时负责读和写,很可能需要通过不断移动文件指针的方式来改变读写的位置,否则数据很容易错乱。

而TCP套接字也是通过单个文件描述符进行读写套接字的,为了保证读和写的位置不错乱,操作系统在内核空间为每个TCP套接字维护了两个buffer空间,一个buffer用于写、一个buffer用于读。提供读的buffer空间称为recv buffer,提供写的buffer空间称为send buffer,它们统称为socket buffer

所以,服务端和客户端通过两个套接字通信就简单了,一端向send buffer写数据,该buffer的数据会通过已经建立好的TCP连接发送到另一端的recv buffer,于是另一端只需从recv buffer中读数据即可实现不同计算机上的进程间通信。过程如图。

Unix域套接字

Unix域套接字是套接字的一种,用于本机进程间通信,一般用来实现双向通信的管道。Unix域套接字是比网络套接字轻量级且高效的多,因为它不涉及网络通信,不需要监听连接,不需要绑定地址,不需要关心协议类型,等等。

创建Unix域套接字后返回两个文件描述符,这两个文件描述符均对套接字可读、可写,从而实现全双工的双向通信。

同样的,为了避免使用单个文件描述符同时读、写造成的数据错乱,Unix域套接字也有两个buffer空间。

posted @ 2019-11-18 13:16  骏马金龙  阅读(...)  评论(...编辑  收藏