应用层程序能往一个TCP连接中写入多少字节的数据,取决于对方的接收窗口的大小和本端的拥塞窗口的大小。
管道本身有一个容量限制,规定如果应用程序不将数据从管道读走的话,该管道最多能写入多少字节的数据,自Linux 2.6.11内核起,管道容量的大小是65536字节,可以使用fcntl函数来修改管道容量;
管道
#include<unistd.h>
int pipe(int fd[2]); // 默认情况下是阻塞的
- read系统调用读取一个空的管道,则read将被阻塞;
- write系统调用往一个满的管道写入数据,则write将被阻塞;
- 写端关闭,针对管道的read操作将返回0,读取到了文件结束标记(EOF);
- 读端关闭,write操作将失败,并触发SIGPIPE信号;
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int socketpair(int domain, int type, int protocol, int fd[2]);
可用来创建双向管道;
实现信号时,可用于在父进程和子进程之间传递信号,当有信号产生时,调用信号处理函数,会将信号传递给主线程,在主线程的IO复用下进行接收处理;
dup和dup2
#include<unsitd.h>
int dup(int file_descriptor);
int dup2(int file_descriptor_one, int file_descriptor_two);
dup函数创建一个新的文件描述符,该新文件描述符和原有文件描述符file_descriptor指向相同的文件、管道、网络连接,dup返回的文件描述符总是取系统当前可用的最小整数值;
dup和dup2创建的文件描述符并不继承原文件描述符的属性,比如close-on-exec和non-blocking;
readv函数和writev函数
readv函数将数据从文件描述符读到分散的内存块中,即分散读;
writev函数则将多块分散的内存数据一起写入文件描述符中,即集中写;
#include<sys/uio.h>
ssize_t readv(int fd, const struct iovec* vector, int count);
ssize_t writev(inr fd, const struct iovec* vector, int count);
sendfile函数
sendfile 函数在两个文件描述符之间直接传递数据(完全在内核中),从而避免了内核缓冲区和用户缓冲区之间的数据拷贝,效率很高,称为零拷贝;
#include<sys/sendfile.h>
ssize_t sendfile(int out_fd, /*待写入内容的文件描述符*/
int in_fd, /*待读出内容的文件描述符*/
off_t* offset, /*从读入文件哪个位置读*/
size_t count); /*传输的字节数*/
- in_fd必须是一个支持类似mmap函数的文件描述符,即其必须指向真实的文件,不能是socket和管道;
- out_fd必须是一个socket;
- sendfile几乎专门为在网络上传输文件而设计的;
mmap和munmap函数
mmap函数用于申请一段内存空间,可以将这段内存作为进程间通信的共享内存,也可以将文件映射在其中;
#include<sys/mman.h>
void* mmap(void* start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
int munmap(void* start, size_t length);
tee函数
tee函数在两个管道文件描述符之间复制数据,也是零拷贝操作,它不消耗源文件描述符上的数据,因此源文件描述符上的数据仍然可以用于后续的读操作;
#include<fcntl.h>
ssize_t tee(int fd_in, int fd_out, size_t len, unsigned int flags);
将信号和文件描述符关联的方法:就是使用fcntl函数为目标文件描述符指定宿主进程或进程组,那么被指定的宿主进程或进程组将捕获信号;