关于系统调用如：read的前世今生

约定不等于承诺〃 2023-02-26 04:19 8阅读 0赞

## 1 函数原型 ##

#include<unistd.h>
    ssize_t read( int fd, void *buf, size_t nbytes);
    返回值：读到的字节数，若已到达文件尾返回0；如出错返回-1

如果read成功，返回读到的字节数，到文件尾返回0. 正常情况肯定都大于等于0. 有错误情况就是-1（返回值)

## 2 重点 ：当某一个信号造成中断while reading ##

1.  **read()** 在读取任何数据之前被信号打断（**即由于没有可用数据而不得不阻塞**），则它将返回-1并将其errno设置为\[EINTR\]。  
    系统调用分为 低速系统调用和其他系统调用。**低速系统调用是会可能让进程永远堵塞的一类系统调用**：  
    　　在读某些类型的文件时，如果数据并不存在则可能会使调用者永远阻塞（管道、终端设备以及网络设备）。  
    　　在写这些类型的文件时，如果不能立即接受这些数据，则也可能会使调用者永远阻塞。  
    　　打开文件，在某种条件发生之前也可能会使调用者阻塞（例如，打开终端设备，它要等待直到所连接的调制解调器回答了电话）。  
    　　pause(按照定义，它使调用进程睡眠直至捕捉到一个信号)和wait。  
    　　某种ioctl操作。某些进程间通信函数
2.  **当read已经读取了部分数据，然后被中断了，此时会设置errno为 EINTR。。**  
    　　　　 人为当碰到EINTR错误的时候，有一些可以**重启**的系统调用要进行重启，而对于有一些系统调用是不能够重启的。例如：accept、read、 write、select、和open之类的函数来说，是可以进行重启的。然后重启后又开始读取。
3.  而当对于一个非堵塞的描述符，如果没有数据可读了，就会返回 -1，errno 被设置为EAGAIN。
4.  综合上述得出，如果在一个http server 中，想要正常的去读文件写文件。就需要处理这两个错误。

代码：

1.  关于read函数的处理：

while (nleft > 0)
        { 
        //因为read系统调用是可以重启的，所以可以再一次来重新对于内核缓冲区读数据（http server中）
            if ((nread = read(fd, ptr, nleft)) < 0)     //nleft是最多可读的字节数，ptr是用户区保存数据的位置
            { 
                if (errno == EINTR)         //如果该系统调用被中断了，设置读到了0个字节，再读
                    nread = 0;
                else if (errno == EAGAIN)   //如果没有数据可读了（非堵塞fd）说明读完了！
                { 
                    return readSum;
                }
                else
                { 
                    return -1;
                }  
            }
            else if (nread == 0)
                break;
            readSum += nread;
            nleft -= nread;
            ptr += nread;
        }

同理，对于write函数的 处理：

while (nleft > 0)
        { 
            if ((nwritten = write(fd, ptr, nleft)) <= 0)
            { 
                if (nwritten < 0)
                { 
                    if (errno == EINTR)
                    { 
                        nwritten = 0;
                        continue;
                    }
                    else if (errno == EAGAIN)
                    { 
                        return writeSum;
                    }
                    else
                        return -1;
                }
            }
            writeSum += nwritten;
            nleft -= nwritten;
            ptr += nwritten;
        }

## 3 关于从客户端来的数据 ##

1.  c-s 连接成功后，解析从该socket来的数据过程：客户端发送-》到了网卡-》 网卡将数据发送到socket 接受缓冲区——>调用系统调用read去读取内核缓冲区中的数据到用户缓冲区中。ok  
    　这就代表，当read的时候，不代表你的数据刚来！！！当你write的时候，不代表你的数据已经发送出去了（socket通信里面）

## 4 关于tcp的socket接收/发送缓冲区 ##

1.  **每个TCP Socket在内核中都有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区，** TCP的全双工工作模式以及TCP的滑动窗口就是依赖这两个独立的buffer以及buffer的填充状态。
2.  **应用程序调用write()或send()时，仅仅是把应用程序buffer中的数据copy到socket的发送缓冲区中**（**write()或send()返回时，data并不一定已经发送到对端了**）  
    **在适当的时机，内核会把socket发送缓冲区的数据发送到接收方的socket接受缓冲区。**
3.  接收方的应用程序调用read()或receve()时，仅仅是从接收方的socket接受缓冲区中把数据copy到应用程序的buffer中。如果应用程序一直没有调用read()读取的话，此数据会一直缓存在相应的socket的接收缓冲区。
4.  因此，如果发送方特别快，接收方的socket缓冲区被占满了。此时会通知对端窗口大小为0，然后等待处理后，发送一个报文端通知对方自己的rwnd==0了**receive window**（如果这个丢失，发送方会有一个持续计时器，到时了会发送一个探测报文段过来）

## 5 关于UDP中的缓冲区？（只有接受缓冲区） ##

**每个UDP Socket都有一个接收缓冲区，** 没有发送缓冲区。有数据就直接发送，不管对方是否能够正确接收，也不管对端接收缓冲区是否已经满了。  
UDP是没有流量控制的；快的发送者可以很容易地就淹没慢的接收者，导致接收方的UDP丢弃数据报。

## 6 大小 ##

第一个值是最小值，第二个是默认值，第三个是最大值  
接受缓冲区最大6m![在这里插入图片描述][20200714123336809.png]  
发送缓冲区最大4m![在这里插入图片描述][20200714123411865.png]

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