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1C#同步异步SOCKET通讯和多线程总结

1C#同步异步SOCKET通讯和多线程总结
1C#同步异步SOCKET通讯和多线程总结

C#.net同步异步SOCKET通讯和多线程总结

同步套接字通信

Socket支持下的网上点对点的通信

服务端实现监听连接,客户端实现发送连接请求,建立连接后进行发送和接收数据的功能服务器端建立一个socket,设置好本机的ip和监听的端口与socket进行绑定,开始监听连接请求,当接收到连接请求后,发送确认,同客户端建立连接,开始与客户端进行通信。

客户端建立一个socket,设置好服务器端的IP和提供服务的端口,发出连接请求,接收到服务的确认后,尽力连接,开始与服务器进行通信。

服务器端和客户端的连接及它们之间的数据传送均采用同步方式。

Socket

Socket是tcpip网络协议接口。内部定义了许多的函数和例程。可以看成是网络通信的一个端点。在网络通信中需要两个主机或两个进程。通过网络传递数据,程序在网络对话的每一端需要一个socket。

Tcp/IP传输层使用协议端口将数据传送给一个主机的特定应用程序,协议端口是一个应用程序的进程地址。传输层模块的网络软件模块要于另一个程序通信,它将使用协议端口,socket是运行在传输层的api,使用socket建立连接发送数据要指定一个端口给它。

Socket:

Stream Socket流套接字Socket提供双向、有序、无重复的数据流服务,出溜大量的网络数据。

Dgram socket数据包套接字支持双向数据流,不保证传输的可靠性、有序、无重复。

Row socket原始套接字访问底层协议

建立socket用C#

命名空间:using https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,;using https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,.Socket;

构造新的socket对象:socket原型:

Public socket(AddressFamily addressFamily,SocketType sockettype,ProtocolType protocolType)

AddressFamily用来指定socket解析地址的寻址方案。https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,work标示需要ip版本4的地址,https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,workV6需要ip版本6的地址

SocketType参数指定socket类型Raw支持基础传输协议访问,Stream支持可靠,双向,基于连接的数据流。

ProtocolType表示socket支持的网络协议

定义主机对象:

IPEndPoint类:IPEndPoint构造方法位置:https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,

原型:1)public IPEndPoint(IPAddress address,int port)2)public IPEndPoint(long address,int port)参数1整型int64如123456,参数2端口int32

主机解析:

利用DNS服务器解析主机,使用Dns.Resolve方法

原型:public static IPHostEntry Resolve(string hostname)参数:待解析的主机名称,返回IPHostEntry 类值,IPHostEntry为https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,主机地址信息提供容器,该容器提供存有IP地址列表,主机名称等。

Dns.GetHostByName获取本地主机名称

原型:public static IPHostEntry GetHostByName(string hostname)

GetHostByAddress

原型:1)public static IPHostEntry GetHostByAddress(IPAddress address)参数:IP地址2)public static IPHostEntry GetHostByAddress(string address)IP地址格式化字符串

端口绑定和监听:

同步套接字服务器主机的绑定和端口监听

Socket类的Bind(绑定主机),Listen(监听端口),Accept(接收客户端的连接请求)

Bind:原型:public void Bind(EndPoint LocalEP)参数为主机对象IPEndPoint

Listen:原型:public void Listen(int backlog)参数整型数值,挂起队列最大值

accept:原型:public socket accept()返回为套接字对象

演示程序:

IPAddress myip=IPAddress.Parse(“127.0.0.1”);

IPEndPoint myserver=new IPEndPoint(myip,2020);

Socket sock=new Socket(https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,work,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);

Sock.Bind(myserver);

Sock.Listen(50);

Socket bbb=sock.Accept();

发送数据:方法1:socket类的send方法二.NetworkStream类Write

send原型:public int Send(byte[]buffer)字节数组

public int Send(byte[],SocketFlags)原型2说明,SocketFlags成员列表:DontRoute(不使用路由表发送),MaxIOVectorLength(为发送和接收数据的wsabuf结构数量提供标准值)None不对次调用使用标志)OutOfBand(消息的部分发送或接收)Partial(消息的部分发送或接收)Peek(查看传入的消息)原型三:public int Send(byte[],int,SocketFlags)参数二要发送的字节数

原型四:public int Send(byte[],int,int,SocketFlags)参数二为Byte[]中开始发送的位置

演示:

Socket bbb=sock.Accept();

Byte[]bytes=new Byte[64];

string send="aaaaaaaaaaaa";

bytes=System.Text.Encoding.BigEndianUnicode.GetBytes(send.ToCharArray());

bbb.Send(bytes,bytes.length,0);//将byte数组全部发送

.NetWordStream类的Write方法发送数据

原型:public override void write(byte[]buffer,int offset,int size)字节数组,开始字节位置,总字节数Socket bbb=sock.Accept();

.NetWorkStream stre=new NewWorkStream(bbb);

Byte[]ccc=new Byte[512];

string sendmessage="aaaaaaaaaaaaaa";

ccc=System.Text.Encoding.BigEndianUnicode.GetBytes(sendmessage);

stre.Write(ccc,0,ccc.length);

接收数据:Socket类https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,workStream类Read

Socket类Receive方法

原型:public int Receive(byte[]buffer)

2)public int Receive(byte[],SocketFlags)

3)public int Receive(byte[],int,SocketFlags)

4)public int Receive(byte[],int,int,SocketFlags)

.....

Socket bbb=sock.Accept();

........

Byte[]ccc=new Byte[512];

bbb.Receive(ccc,ccc.Length,0);

string rece=System.Text.Encoding.BigEndianUnicode.GetString(ccc); richTextBox1.AppendText(rece+"rn");

.NetworkStream类的Read方法接收数据

public override int Read(int byte[]buffer,int offset,int size)

演示:bbb=sock.Accept();

.......

.NetworkStream stre=https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,workStream(bbb);

Byte[]ccc=new Byte[512];

stre.Read(ccc,0,ccc.Length);

string readMessage=System.Text.Encoding.BigEndianUnicode.GetString(ccc);

线程

线程创建:System.Threading空间下的Thread类的构造方法:

原型:public Thread(ThreadStart start)ThreadStart类型值

Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Private void accp(){}//使用线程操作

线程启动

Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

线程暂停与重新启动

启动线程使用Thread.Sleep是当前线程阻塞一段时间Thread.Sleep(Timeout.Infinite)是线程休眠,直到

被调用Thread.Interrrupt的另一个线程中断或被Thread.Abort中止。

一个线程不能对另一个调用Sleep,可以使用Thread.Suspend来暂停线程,当线程对自身调用Thread.Suspend 将阻塞,直到该线程被另一个线程继续,当一个线程对另一个调用,该调用就成为使另一个线程暂停的非阻塞调用。调用Thread.Resume使另一个线程跳出挂起状态并使该线程继续执行,而与调用Thread.Suspend 的次数无关

线程休眠:Thread.Sleep(10000);

线程挂起:Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Thread.start();

Thread.Suspend();

重新启动:Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Thread.start();

Thread.Suspend();

Thread.Resume();

阻塞线程的方法:thread.Join使用一个线程等待另一个线程停止

Thread.Join

Public void Join();

Public void Join(int millisecondsTimeout);毫秒

Public bool Join(TimeSpan timeout);时间间隔类型值

实例:Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Thread.start();

Thread.Join(10000);

线程销毁:

Thread.Abort,Thread.Interrupt

Abort方法引发ThreadAbortException,开始中止此线程的过程,是一个可以由应用程序代码捕获的特殊异常,ResetAbort可以取消Abort请求,可以组织ThreadAbortException终止此线程,线程不一定会立即终止,根本不终止。

对尚未启动的线程调用Abort,则当调用Start时该线程将终止。对已经挂起的线程调用Abort,则该线程将继续,然后终止。对阻塞或正在休眠的线程调用Abort,则该线程被中断,然后终止。

Thread类的Abort方法:

Public void Abort()

Public void Abort(object stateinfo);

演示:

Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Thread.Start();

Thread.Abort();

Thread.Join(10000);

Socket编程原理:

Unix的i/o命令集,模式为开-读/写-关open write/read close

用户进程进行i/o操作

用户进程调用打开命令,获取文件或设备的使用权,并返回描述文件或设备的整数,以描述用户打开

的进程,该进程进行读写操作,传输数据,操作完成,进程关闭,通知os对哪个对象进行了使用。

Unix网络应用编程:BSD的套接字socket,unix的System V的TLI。

套接字编程的基本概念:

网间进程通信:源于单机系统,每个进程在自己的地址范围内进行运行,保证互相不干扰且协调工作。操作系统为进程之间的通信提供设施:

Unix BSD管道pipe,命名管道named pipe软中断信号signal

Unix System V消息message共享存储区shared memory信号量semaphore

以上仅限于本机进程之间通信。

端口:网络上可以被命名和寻址的通信端口,是操作系统可以分配的一种资源,网络通信的最终地址不是主机地址,是可以描述进程的摸中标识符。TCP/IP提出协议端口porotocol port端口,表示通信进程。

进程通过os调用绑定连接端口,而在传输层传输给该端口的数据传入进程中处理,同样在进程的数据需要传给传输层也是通过绑定端口实现。进程对端口的操作相当于对os中的i/o文件进行操作,每一个端口也对应着一个端口号,tcp/ip协议分为tcp和udp,虽然有相同port number的端口,但是互相也不**。端口号的分配有全局分配,本地分配(动态分配),当进程需要访问传输层,os分配给进程一个端口号。全局分配,就是os固定分配的端口,标准的服务器都有固定的全局公认的端口号提供给服务。小于256的可以作为保留端口。

地址:网络通信中的两台机器,可以不再同一个网络,可能间隔(网关,网桥,路由器等),所以可以分为三层寻址

机器在不同的网络则有该网络的特定id

同一个网络中的机器应该有唯一的机器id

一台机器内的进程应该有自己的唯一id

通常主机地址=网络ID+主机ID tcp/ip中使用16位端口号来表示进程。

网络字节顺序,高价先存,tcp和udp都使用16或32整数位的高价存储,在协议的头文件中。

半相关:在网络中一个进程为协议+本地地址+端口号=三元组,也叫半相关,表示半部分。

全相关:两台机器之间通信需要使用相同协议

协议+本地地址+本地端口号+远程地址+远程端口号五元组全相关。

顺序:两个连续的报文在网络中可能不会通过相同的路径到达,所以接收的顺序会和发送的顺序不一致。顺序是接收顺序与发送顺序一致。Tcp/ip提供该功能。

差错控制:检查数据差错:检查和CheckSum机制检查连接差错:双方确认应答机制。

流控制:双方传输数据过程中,保证数据传输速率的机制,保证数据不丢失。

字节流:把传输中的报文当作一个字节序列,不提供任何数据边界。

全双工/半双工:两个方向发送或一个方向发送

缓存/带外数据:字节流服务中,没有报文边界,可以同一时刻读取任意长度的数据。为保证传输正确或流协议控制,需要使用缓存,交互型的应用程序禁用缓存。

数据传送中,希望不通过常规传输方式传送给用户以便及时处理的某一类信息(unix系统的中断键delete,Control-c)、终端流控制符Control-s、Control-q)为带外数据。

客户/服务器模式主动请求方式:

1.打开通信通道,通知本地主机,在某一个公认地址上接收客户请求

2.等待客户请求到达端口

3.接收到重复服务请求,处理请求发送应答信号。接收到并发服务请求。要激活一个新进程处理客户请求,unix系统fork、exec,新进程处理客户请求,不需要对其他请求作出应答,服务完成后,关闭此进程与客户的通信链路。终止

4.返回第二步,等待另一个客户请求。

5.关闭服务端

客户方:

1.打开一通信通道,并连接到服务器所在主机的特定端口。

2.向服务器发送服务请求报文,等待并接收应答;继续提出请求…….

3.请求结束以后关闭通信通道并终止。

1.客户与服务器进程的作用非对称,编码不同

2.服务进程先于客户请求而启动,系统运行,服务进程一致存在,直到正常退出或强迫退出

套接字类型:

TCP/IP的socket

Sock_stream可靠的面对连接数据传输,无差错、无重复发送,安照顺序发送接收,内设流量控制,避免数据流超限,数据为字节流,无长度限制,ftp流套接字。

Sock_DGRAM无连接的服务,数据包以**包的形式发送,不提供无措保证,数据可能丢失重复,发送接收的顺序混乱,网络文件系统nfs使用数据报式套接字。

Sock_Ram接口允许较底层协议,IP,ICMP直接访问,检查新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备。

服务端:

using https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,;

using https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,.Sockets;

using System.Text;

using System.Threading;

Thread mythread;

Socket socket;

//清理所有正在使用的资源。

protected override void Dispose(bool disposing)

{

try

{

socket.Close();//释放资源

mythread.Abort();//中止线程

}

catch{}

if(disposing)

{

if(components!=null)

{

components.Dispose();

}

}

base.Dispose(disposing);

}

public static IPAddress GetServerIP()

{

IPHostEntry ieh=Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());

return ieh.AddressList[0];

}

private void BeginListen()

{

IPAddress ServerIp=GetServerIP();

IPEndPoint iep=new IPEndPoint(ServerIp,8000);

socket=new

Socket(https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,work,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);

byte[]byteMessage=new byte[100];

https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,bel1.Text=iep.ToString();

socket.Bind(iep);

//do

while(true)

{

try

{

socket.Listen(5);

Socket newSocket=socket.Accept();

newSocket.Receive(byteMessage);

string sTime=DateTime.Now.ToShortTimeString(); string msg=sTime+":"+"Message from:";

msg+=newSocket.RemoteEndPoint.ToString()+Encoding.Default.GetString(byteMessage);

this.listBox1.Items.Add(msg);

}

catch(SocketException ex)

{

https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,bel1.Text+=ex.ToString();

}

}

//while(byteMessage!=null);

}

//开始监听

private void button1_Click(object sender,System.EventArgs e)

{

try

{

mythread=new Thread(new ThreadStart(BeginListen));

mythread.Start();

}

catch(System.Exception er)

{

MessageBox.Show(er.Message,"完成",MessageBoxButtons.OK,MessageBoxIcon.Stop);

}

}

客户端:

using https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,;

using https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,.Sockets;

using System.Text;

private void button1_Click(object sender,System.EventArgs e)

{

BeginSend();

}

private void BeginSend()

{

string ip=this.txtip.Text;

string port=this.txtport.Text;

IPAddress serverIp=IPAddress.Parse(ip);

int serverPort=Convert.ToInt32(port);

IPEndPoint iep=new IPEndPoint(serverIp,serverPort);

byte[]byteMessage;

//do

//{

Socket socket=new Socket(https://www.wendangku.net/doc/5f10946364.html,work,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);

socket.Connect(iep);

byteMessage=Encoding.ASCII.GetBytes(textBox1.Text);

socket.Send(byteMessage);

socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);

socket.Close();

//}

//while(byteMessage!=null);

}

基于TCP协议的发送和接收端

多核与多线程技术的区别到底在哪里

多核与多线程技术的区别到底在哪里? 【导读】:毫无疑问的,“多核”、“多线程”此二词已快成为当今处理器架构设计中的两大显学,如同历史战国时代以“儒”、“墨”两大派的显学,只不过当年两大治世思想学派是争得你死我亡,而多核、多线程则是相互兼容并蓄,今日几乎任何处理器都朝同时具有多核多线程的路线发展迈进。毫无疑问的,“多核”、“多线程”此二词已快成为当今处理器架构设计中的两大显学,如同历史战国时代以“儒”、“墨”两大派的显学,只不过当年两大治世思想学派是争得你死我亡,而多核、多线程则是相互兼容并蓄,今日几乎任何处理器都朝同时具有多核多线程的路线发展迈进。 虽然两词到处可见,但可有人知此二者的实际差异?在执行设计时又是以何者为重?到底是该多核优先还是多线程提前?关于此似乎大家都想进一步了解,本文以下试图对此进行个中差异的解说,并尽可能在不涉及实际复杂细节的情形下,让各位对两者的机制观念与差别性有所理解。 行程早于线程 若依据信息技术的发展历程,在软件程序执行时的再细分、再切割的小型化单位上,先是有行程(Process),之后才有线程(Thread),线程的单位比行程更小,一个行程内可以有多个线程,在一个行程下的各线程,都是共享同一个行程所建立的内存寻址资源及内存管理机制,包括执行权阶、内存空间、堆栈位置等,除此之外各个线程自身仅拥有少许因为执行之需的变量自属性,其余都依据与遵行行程所设立的规定。 相对的,程序与程序之间所用的就是不同的内存设定,包括分页、分段等起始地址的不同,执行权阶的不同,堆栈深度的不同等,一颗处理器若执行了A行程后要改去执行B行程,对此必须进行内存管理组态的搬迁、变更,而这个搬迁若是在处理器内还好,若是在高速缓存甚至是系统主存储器时,此种切换、转移程序对执行效能的损伤就非常大,因为完成搬迁、切换程序的相同时间,处理器早就可以执行数十到上千个指令。 两种路线的加速思维 所以,想避免此种切换的效率损耗,可以从两种角度去思考,第一种思考就是扩大到整体运算系统的层面来解决,在一部计算机内设计、配置更多颗的处理器,然后由同一个操作系统同时掌控及管理多颗处理器,并将要执行的程序的各个程序,一个程序喂(也称:发派)给一颗处理器去执行,如此多颗同时执行,每颗处理器执行一个程序,如此就可以加快整体的执行效率。 当然!这种加速方式必须有一个先决条件,即是操作系统在编译时就必须能管控、发挥及运用多行程技术,倘若以单行程的系统组态来编译,那么操作系统就无法管控服务器内一颗以上的处理器,如此就不用去谈论由操作系统负责让应用程序的程序进行同时的多颗同时性的执行派送。 即便操作系统支持多程序,而应用程序若依旧只支持单程序,那情形一样是白搭,操作

4:一个经典的多线程同步问题汇总

一个经典的多线程同步问题 程序描述: 主线程启动10个子线程并将表示子线程序号的变量地址作为参数传递给子线程。子线程接收参数 -> sleep(50) -> 全局变量++ -> sleep(0) -> 输出参数和全局变量。 要求: 1.子线程输出的线程序号不能重复。 2.全局变量的输出必须递增。 下面画了个简单的示意图: 分析下这个问题的考察点,主要考察点有二个: 1.主线程创建子线程并传入一个指向变量地址的指针作参数,由于线程启动须要花费一定的时间,所以在子线程根据这个指针访问并保存数据前,主线程应等待子线程保存完毕后才能改动该参数并启动下一个线程。这涉及到主线程与子线程之间的同步。 2.子线程之间会互斥的改动和输出全局变量。要求全局变量的输出必须递增。这涉及到各子线程间的互斥。 下面列出这个程序的基本框架,可以在此代码基础上进行修改和验证。 //经典线程同步互斥问题 #include #include #include long g_nNum; //全局资源 unsigned int__stdcall Fun(void *pPM); //线程函数 const int THREAD_NUM = 10; //子线程个数 int main() { g_nNum = 0;

HANDLE handle[THREAD_NUM]; int i = 0; while (i < THREAD_NUM) { handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL); i++;//等子线程接收到参数时主线程可能改变了这个i的值} //保证子线程已全部运行结束 WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE); return 0; } unsigned int__stdcall Fun(void *pPM) { //由于创建线程是要一定的开销的,所以新线程并不能第一时间执行到这来int nThreadNum = *(int *)pPM; //子线程获取参数 Sleep(50);//some work should to do g_nNum++; //处理全局资源 Sleep(0);//some work should to do printf("线程编号为%d 全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum); return 0; } 运行结果:

同步传输与异步传输的区别

同步传输与异步传输的区别 数据块与数据块之间的时间间隔是固定的,必须严格地规定它们的时 列,标记一个数据块的开始和结束,一般还要附加一个校验序列,以 同步传输的特点:同步传输的比特分组要大得多。它不是独立地 异步传输是数据传输的一种方式。由于数据一般是一位接一位串行传输的,例如在传送一串字符信息时,每个字符代码由7位二进制位组成。但在一串二进制位中,每个7位又从哪一个二进制位开始算起呢?异步传输时,在传送每个数据字符之前,先发送一个叫做开始位的二进制位。当接收端收到这一信号时,就知道相继送来7位二进制位是一个字符数据。在这以后,接着再给出1位或2位二进制位,称做结束位。接收端收到结束位后,表示一个数据字符传送结束。这样,在异步传输时,每个字符是分别同步的,即字符中的每个二进制位是同步的,但字符与字符之间的间隙长度是不固定的。 异步传输的特点:将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的 从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主

异步传输,英文名AsynchronousTransfer Mode,ATM,是实现B-ISDN的一项技术基础,是建立在电路交换和分组交换的基础上的快速分组交换技术。ATM的主要特点是面向连接;采用小的、固定长度的单元(53字节);取消链路的差错控制和流量控制等,这些措施提高了传输效率。。ATM 的突出优点是可以为每个虚连接提供相应的服务质量(QOS),可以有效地支持视、音频多媒体传输,包括语音、视频和数据等;另外,ATM可以实现局域网和广域网的平滑无缝连接。 [2] 异步传输一般以字符为单位,不论所采用的字符代码长度为多少位,在发送每一 异步传输 字符代码时,前面均加上一个“起”信号,其长度规定为1个码元,极性为“0”,即空号的极性;字符代码后面均加上一个“止”信号,其长度为1或者2个码元,极性皆为“1”,即与信号极性相同,加上起、止信号的作用就是为了能区分串行传输的“字符”,也就是实现了串行传输收、发双方码组或字符的同步。 综上所述,同步传输与异步传输的简单区别:1、异步传输是面向字符的传输,而同步传输是面向比特的传输。 2,异步传输的单位是字符,而同步传输的单位是帧。

Socket和HTTP网络通信

Socket和HTTP网络通信 在Android的网络通讯中,通常会使用Socket进行设备间数的数据通讯,使用Http来 对网络数据进行请求。 1、Socket(套接字) 不管是有过Java开发经验还是.NET开发经验的同学都应该对Socket有或多或少的了解,常见的TCP或者UDP协议其实都是基于Socket来实现的。 Socket是用于描述网络上的一个设备中的一个进程或者应用程序的,Socket由 IP地址和端口号两部分组成。IP地址用来定位设备,端口号用来定位应用程序或者进程,比如我们常见的运行在80端口上的HTTP协议。Socket的常见格式为: 192.168.1.1:1234。 那么应用程序是如何通过Socket来与网络中的其他设备进行通讯的呢?通常情况下,Socket通信有两部分,一部分为监听的Server端,一部分为主动请求连接的 Client端。Server端会一直监听Socket中的端口直到有请求为止,当Client端对该端 口进行连接请求时,Server端就给予应答并返回一个Socket对象,以后在Server端 与Client端的数据交换就可以使用这个Socket来进行操作了。 2、Android中使用Socket进行数据交换 ?ServerSocket 建立服务端(Server)时,需要使用ServerSocket对象,这个对象会自动对其构造函数中传入的端口号进行监听,并在收到连接请求后,使用ServerSocket.accept()方 法返回一个连接的的Socket对象。这个方法并不需要我们像在.NET中那样使用Start方法,它会自动进行监听的。 ?Socket 不管建立客户端(Client)还是在进行其他数据交换方面的操作时,都需要使用Socket类。Socket类在进行初始化时需要出入Server 端的IP地址和端口号,并返回 连接到Server端的一个Socket对象,如果是连接失败,那么将返回异常。同ServerSocket,也是自动进行连接请求的。 通过上面两个步骤后,Server端和Client端就可以连接起来了,但是仅仅连接起来 是没有任何作用的,数据交换才是我们的目的,这时候就需要用到IO流中的OutputStream类和InputStream类。 ?OutputStream——可写流 当应用程序需要对流进行数据写操作时,可以使用Socket.getOutputStream()方 法返回的数据流进行操作。 ?InputStream——可读流

同步复位和异步复位的区别

针对数字系统的设计,我们经常会遇到复位电路的设计,对初学者来说不知道同步复位与异步复位的区别与联系,今天我对这个问题简要的阐述下,希望对初学者有一定的参考意义,若有不正确的地方愿大家明示。 同步复位原理:同步复位只有在时钟沿到来时复位信号才起作用,则复位信号持续的时间应该超过一个时钟周期才能保证系统复位。 异步复位原理:异步复位只要有复位信号系统马上复位,因此异步复位抗干扰能力差,有些噪声也能使系统复位,因此有时候显得不够稳定,要想设计一个好的复位最好使用异步复位同步释放。 同步复位与异步复位的优劣:异步复位消耗的PFGA逻辑资源相对来说要少些,因此触发器自身带有清零端口不需要额外的门电路,这是其自身的优势,通常在要求不高的情况下直接使用异步复位就OK。 下面我用verilog来演示下同步复位与异步复位。 同步复位的verilog程序如下: module D_FF (

//Input ports SYSCLK, RST_B, A, //Output ports B ); //========================================= //Input and output declaration //========================================= input SYSCLK; input RST_B; input A; output B; //========================================= //Wire and reg declaration //=========================================

Socket用法详解

在客户/服务器通信模式中, 客户端需要主动创建与服务器连接的 Socket(套接字), 服务器端收到了客户端的连接请求, 也会创建与客户连接的 Socket. Socket可看做是通信连接两端的收发器, 服务器与客户端都通过 Socket 来收发数据. 这篇文章首先介绍Socket类的各个构造方法, 以及成员方法的用法, 接着介绍 Socket的一些选项的作用, 这些选项可控制客户建立与服务器的连接, 以及接收和发送数据的行为. 一. 构造Socket Socket的构造方法有以下几种重载形式: Socket() Socket(InetAddress address, int port) throws UnknowHostException, IOException Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort) throws IOException Socket(String host, int port) throws UnknowHostException, IOException Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort) throws IOException 除了第一个不带参数的构造方法以外, 其他构造方法都会试图建立与服务器的连接, 如果连接成功, 就返回 Socket对象; 如果因为某些原因连接失败, 就会抛出IOException . 1.1 使用无参数构造方法, 设定等待建立连接的超时时间 Socket socket = new Socket(); SocketAddress remoteAddr = new InetSocketAddress("localhost",8000); socket.connect(remoteAddr, 60000); //等待建立连接的超时时间为1分钟

java线程学习总结

java线程学习总结1(java thread培训总结1) 1.线程中一些基本术语和概念 (2) 1.1线程的几个状态 (2) 1.2 Daemon线程 (2) 1.3锁的定义 (2) 1.4死锁 (2) 1.5.Java对象关于锁的几个方法 (3) 1.6锁对象(实例方法的锁) (3) 1.7类锁 (4) 1.8.线程安全方法与线程不安全方法 (4) 1.9类锁和实例锁混合使用 (4) 1.10锁的粒度问题 (4) 1.11.读写锁 (5) 1.12 volatile (5) 2.线程之间的通讯 (5) 2.1屏障 (6) 2.2.锁工具类 (6) 2.3.条件变量 (6) 3. Java线程调度 (7) 3.1 Java优先级 (7) 3.2. 绿色线程 (7) 3.3 本地线程 (7) 3.4 Windows本地线程 (7) 3.5线程优先级倒置与继承 (8) 3.6循环调度 (8) 4.线程池 (8) 5工作队列 (9) 6.参考资料 (10)

1.线程中一些基本术语和概念 1.1线程的几个状态 初始化状态 就绪状态 运行状态 阻塞状态 终止状态 1.2 Daemon线程 Daemon线程区别一般线程之处是:主程序一旦结束,Daemon线程就会结束。 1.3锁的定义 为了协调多个并发运行的线程使用共享资源才引入了锁的概念。 1.4死锁 任何多线程应用程序都有死锁风险。当一组线程中的每一个都在等待一个只 有该组中另一个线程才能引起的事件时,我们就说这组线程死锁了。换一个说法就是一组线程中的每一个成员都在等待别的成员占有的资源时候,就可以说这组线程进入了死锁。死锁的最简单情形是:线程 A 持有对象X 的独占锁,并且在等待对象Y 的锁,而线程 B 持有对象Y 的独占锁,却在等待对象X 的锁。除非有某种方法来打破对锁的等待(Java 锁定不支持这种方法),否则死锁的线程将永远等下去。

同步传输与异步传输的区别

在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。为了正确的解释信号,接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,因此定时是至关重要的。在计算机网络中,定时的因素称为位同步。同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。 1. 异步传输(Asynchronous Transmission):异步传输将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或特殊字符键,就发送一个8比特位的ASCII代码。键盘可以在任何时刻发送代码,这取决于用户的输入速度,内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。 异步传输存在一个潜在的问题,即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,而你没来得及反应过来,漏掉了最前面的几个词。因此,每次异步传输的信息都以一个起始位开头,它通知接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间;在传输结束时,一个停止位表示该次传输信息的终止。按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带着一个代表二进制1的信号,异步传输的开始位使信号变成0,其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。最后,停止位使信号重新变回1,该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”,按照8比特位的扩展ASCII编码,将发送“00110001”,同时需要在8比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。 异步传输的实现比较容易,由于每个信息都加上了“同步”信息,因此计时的漂移不会产生大的积累,但却产生了较多的开销。在上面的例子,每8个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加25%。对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大,但对于那些数据传输量很大的高速设备来说,25%的负载增值就相当严重了。因此,异步传输常用于低速设备。 2. 同步传输(Synchronous Transmission):同步传输的比特分组要大得多。它不是独立地发送每个字符,每个字符都有自己的开始位和停止位,而是把它们组合起来一起发送。我们将这些组合称为数据帧,或简称为帧。 数据帧的第一部分包含一组同步字符,它是一个独特的比特组合,类似于前面提到的起始位,用于通知接收方一个帧已经到达,但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致,使收发双方进入同步。 帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样,它也是一个独特的比特串,类似于前面提到的停止位,用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。

socket原理详解

socket原理详解 1、什么是socket 我们知道进程通信的方法有管道、命名管道、信号、消息队列、共享内存、信号量,这些方法都要求通信的两个进程位于同一个主机。但是如果通信双方不在同一个主机又该如何进行通信呢?在计算机网络中我们就学过了tcp/ip协议族,其实使用tcp/ip协议族就能达到我们想要的效果,如下图(图片来源于《tcp/ip协议详解卷一》第一章1.3) 、 图一各协议所处层次 当然,这样做固然是可以的,但是,当我们使用不同的协议进行通信时就得使用不同的接口,还得处理不同协议的各种细节,这就增加了开发的难度,软件也不易于扩展。于是UNIX BSD就发明了socket这种东西,socket屏蔽了各个协议的通信细节,使得程序员无需关注协议本身,直接使用socket提供的接口来进行互联的不同主机间的进程的通信。这就好比操作系统给我们提供了使用底层硬件功能的系统调用,通过系统调用我们可以方便的使用磁盘(文件操作),使用内存,而无需自己去进行磁盘读写,内存管理。socket其实也是一样的东西,就是提供了tcp/ip

协议的抽象,对外提供了一套接口,同过这个接口就可以统一、方便的使用tcp/ip协议的功能了。百说不如一图,看下面这个图就能明白了。 图二 socket所处层次 那么,在BSD UNIX又是如何实现这层抽象的呢?我们知道unix中万物皆文件,没错,bsd在实现上把socket设计成一种文件,然后通过虚拟文件系统的操作接口就可以访问socket,而访问socket时会调用相应的驱动程序,从而也就是使用底层协议进行通信。(vsf也就是unix提供给我们的面向对象编程,如果底层设备是磁盘,就对磁盘读写,如果底层设备是socket就使用底层协议在网中进行通信,而对外的接口都是一致的)。下面再看一下socket的结构是怎样的(图片来源于《tcp/ip协议详解卷二》章节一,1.8描述符),注意:这里的socket是一个实例化之后的socket,也就是说是一个具体的通信过程中的socket,不是指抽象的socket结构,下文还会进行解释。

同步机与异步机的区别

同步机与异步机的区别

异步电机 asynchronous machine 利用气隙旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现能量转换的交流电机。主要作电动机用。异步电机的转子实际转速总是低于(作电动机运行)或高于(作发电机运行)旋转磁场的转速,两者始终存在一定差异,故称异步。异步是这种电机产生电磁转矩的必要条件。由于转子绕组电流是感应而生的,所以异步电机也称为感应电机。如果旋转磁场和转子的转速分别为n s和n,则异步电机的转差率s 为 它代表转子导体与旋转磁场之间的相对运动速度。在电源电压和频率一定的条件下,转子导体中的电动势、电流及异步电机的运行状态都由转差率决定。当转差率s不同时,异步电机有3种不同的运行状态: 0<s≤1,n S>n≥0 电动机运行 s<0,n>n S 发电机运行

s>1,n<0 反接制动运行 同步电机-正文 电机转子的转速与旋转磁场转速相同的交流电机。同步一词因两转速相同而来。同步电机的转速(n)与电源频率(f)、电机的磁极对数(P)之间的关系为 n=f/P 一般转速单位常用转/分,因此 n=60f/P 结构同步电机的磁极一般由直流电流励磁。在小型电机中也有采用永久磁铁励磁的,称为永磁同步电动机。同步电机的磁极通常装在转子上,而电枢绕组放在定子上。因为电枢绕组往往是高电压、大电流的绕组,装在定子上便于直接向外引出;而励磁绕组的电流较小,放在转子上可以通过装在转轴上的集电环和电刷引入,比较方便。图1所示为同步电机定子和转子的典型结构。在某些特殊的小型同步电机中也有相反的情况:把磁极放在定子上,而电枢绕组放在转子上。例如同步电极的交流励磁机,其电枢绕组放在转子上,电流经过装在转子轴上的旋转整流

setsockopt设置socket状态

setsockopt设置socket状态 1.closesocket(一般不会立即关闭而经历TIME_WAIT的过程)后想继续重用该socket:BOOL bReuseaddr=T RUE; setsockopt(s,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)&bReuseaddr,sizeof (BOOL)); 2.如果要已经处于连接状态的soket在调用closesocket后强制关闭,不经历 TIME_WAIT的过程: BOOL bDontLinger =FALSE; setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_DONTLINGER,(const char*)&bDontLinger,sizeof (BOOL)); 3.在send(),recv()过程中有时由于网络状况等原因,发收不能预期进行,而设置收发时限:int nNetTim eout=1000;//1秒 //发送时限 setsockopt(socket,SOL_S0CKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&nNetTim eout,sizeof(i nt)); //接收时限 setsockopt(socket,SOL_S0CKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&nNetTim eout,sizeof(i nt)); 4.在send()的时候,返回的是实际发送出去的字节(同步)或发送到socket缓冲区的字节(异步);系统默认的状态发送和接收一次为8688字节(约为8.5K);在实际的过程中发送数据和接收数据量比较大,可以设置socket缓冲区,而避免了send(),recv()不断的循环收发:// 接收缓冲区 int nRecvBuf=32*1024;//设置为32K setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int)); //发送缓冲区 int nSendBuf=32*1024;//设置为32K setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(const char*)&nSendBuf,sizeof(i nt)); 5.如果在发送数据的时,希望不经历由系统缓冲区到socket缓冲区的拷贝而影响 程序的性能: int nZero=0; setsockopt(socket,SOL_S0CKET,SO_SNDBUF,(char *)&nZero,sizeof(nZero)); 6.同上在recv()完成上述功能(默认情况是将socket缓冲区的内容拷贝到系统缓冲区): int nZero=0; setsockopt(socket,SOL_S0CKET,SO_RCVBUF,(char *)&nZero,sizeof(int)); 7.一般在发送UDP数据报的时候,希望该socket发送的数据具有广播特性: BOOL bBroadcast=TRUE; setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,(const char*)&bBroadcast,sizeof(B OOL)); 8.在client连接服务器过程中,如果处于非阻塞模式下的socket在connect()的过程中可 以设置connect()延时,直到accpet()被呼叫(本函数设置只有在非阻塞的过程中有显著的 作用,在阻塞的函数调用中作用不大) BOOL bConditionalAccept=TRUE;

同步通信与异步通信区别

同步通信与异步通信区别 1.异步通信方式的特点:异步通信是按字符传输的。每传输一个字符就用起始位来进来收、发双方的同步。不会因收发双方的时钟频率的小的偏差导致错误。这种传输方式利用每一帧的起、止信号来建立发送与接收之间的同步。特点是:每帧内部各位均采用固定的时间间隔,而帧与帧之间的间隔时随即的。接收机完全靠每一帧的起始位和停止位来识别字符时正在进行传输还是传输结束。 2.同步通信方式的特点:进行数据传输时,发送和接收双方要保持完全的同步,因此,要求接收和发送设备必须使用同一时钟。优点是可以实现高速度、大容量的数据传送;缺点是要求发生时钟和接收时钟保持严格同步,同时硬件复杂。可以这样说,不管是异步通信还是同步通信都需要进行同步,只是异步通信通过传送字符内的起始位来进行同步,而同步通信采用共用外部时钟来进行同步。所以,可以说前者是自同步,后者是外同步。---------------------------- 同步通信原理 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不

同,通常含有若干个数据字符。 采用同步通信时,将许多字符组成一个信息组,这样,字符可以一个接一个地传输,但是,在每组信息(通常称为帧)的开始要加上同步字符,在没有信息要传输时,要填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。在同步传输过程中,一个字符可以对应5~8位。当然,对同一个传输过程,所 有字符对应同样的数位,比如说n位。这样,传输时,按每n位划分为一个时间片,发送端在一个时间片中发送一个字符,接收端则在一个时间片中接收一个字符。 同步传输时,一个信息帧中包含许多字符,每个信息帧用同步字符作为开始,一般将同步字符和空字符用同一个代码。在整个系统中,由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。接收端当然是应该能识别同步字符的,当检测到有一串数位和同步字符相匹配时,就认为开始一个信息帧,于是,把此后的数位作为实际传输信息来处理。 异步通信原理 异步通信是一种很常用的通信方式。异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然,

W5500(socket)寄存器使用说明

Socket 端口寄存器 Sn3_MR (Socket n 模式寄存器) [R/W] [0x0000] [0x00] 3, 4, 5, 6, 7). n is set ‘SNUM[2:0]’ in Control Bits sets. Sn_CR (Socket n 配置寄存器) [R/W] [0x0001] [0x00] 该寄存器用于设置Socket n 的配置命令如OPEN、CLOSE、CONNECT、LISTEN、END 和RECEIVE。经W5500 识别这一命令后,Sn_CR 寄存器会自动清零为0×00。尽管Sn_CR 被清零为0×00,但命令仍在处理中。为

IR (中断寄存器) [R/W] [0x0015] [0x00] 中断寄存器(IR)指明了中断的状态。IR 的每一位都是‘0’,直到被主机写为‘1’. 如果IR 不等于‘0×00’,INTn 引脚将会被拉低。直到其变为‘0×00’时,INTn 才会被拉高。

S n_SR (Socket n 状态寄存器) [R] [0x0003] [0x00] Sn_SR指示了Socket n 的状态,并根据Sn_CR 或者一些TCP模式下的特殊控制包,如SYN,FIN 包而改变。

Sn_PORT (Socket n 源端口寄存器) [R/W] [0x0004-0x0005] [0x0000] 该寄存器配置了Socket n 的源端口号。当Socket n 工作在TCP 或UDP 模式下,该寄 存器生效。注意:必须在OPEN 命令生效前,完成对该寄存器的设置。例) 如SOCKET 0 的端口=5000(0×1388),配置应如下, Sn_DHAR (Socket n 目的MAC 地址寄存器) [R/W] [0x0006-0x000B] [0xFFFFFFFFFFFF] Sn_DHAR 寄存器指示的为:UDP 模式下,使用Send_MAC 配置命令,配置Socket n 的目标主机MAC 地址;或者CONNECT/SEND 配置命令,ARP 过程获取到的MAC 地址。 例) 如Socket 0 的目标MAC 地址= 08.DC.00.01.02.10,配置应如下 Sn_DIPR (Socket 目标IP 地址寄存器) [R/W] [0x000C-0x000F] [0x00000000] Sn_DIPR 配置或指示的为Socket n 的目标主机IP 地址,在TCP/UDP 模式下生效。 在TCP 客户端模式下,在CONNECT 配置命令前,该寄存器设置了TCP 服务器的IP 地址。 在TCP 服务器模式下,他显示了在成功建立连接后,TCP 客户端的IP 地址; 在UDP 模式下,他配置了对方主机的IP 地址以供SEND 或SEND_MAC 配置命令后接收UDP 包。例)如Socket 0 的目标IP 地址= 192.168.0.11,配置应如下,

多核CPU面临的挑战与机遇

多核CPU面临的挑战与机遇 ——如何发挥多核CPU的性能 09计算机科学与技术一班 2009118231 樊如霞

多核CPU面临的挑战与机遇 ——如何发挥多核CPU的性能取代过去的单一中央处理器,计算机目前正在步入多核时代。尽管这项技术对我们而言并不是新鲜事物,但这是这种类型的体系架构首次大规模运用于商用个人电脑和服务器市场。这场变革将影响到每位计算机用户。多核技术的触角已经深入到服务器,笔记本电脑甚至游戏机控制台领域。从最终用户的角度来看,这种变革的影响是潜移默化的。程序设计者们发现要实现多核设计的性能也是一项充满挑战的艰巨任务,特别是现在还没有一劳永逸的办法和自动化技术能适应多核系统上运行的现行软件。 多核CPU就是基板上集成有多个单核CPU,早期PD双核需要北桥来控制分配任务,核心之间存在抢二级缓存的情况,后期酷睿自己集成了任务分配系统,再搭配操作系统就能真正同时开工,2个核心同时处理2“份”任务,速度快了,万一1个核心死机,起码另一个U还可以继续处理关机、关闭软件等任务。 与单核处理器相比,多核处理器在体系结构、软件、功耗和安全性设计等方面面临着巨大的挑战,但也蕴含着巨大的潜能。 CMP和SMT一样,致力于发掘计算的粗粒度并行性。CMP可以看做是随着大规模集成电路技术的发展,在芯片容量足够大时,就可以将大规模并行处理机结构中的SMP (对称多处理机)或DSM(分布共享处理机)节点集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的线程或进程。在基于SMP结构的单芯片多处理机中,处理器之间通过片外Cache或者是片外的共享存储器来进行通信。而基于DSM结构的单芯片多处理器中,处理器间通过连接分布式存储器的片内高速交叉开关网络进行通信。 由于SMP和DSM已经是非常成熟的技术了,CMP结构设计比较容易,只是后端设计和芯片制造工艺的要求较高而已。正因为这样,CMP成为了最先被应用于商用CPU 的“未来”高性能处理器结构。 虽然多核能利用集成度提高带来的诸多好处,让芯片的性能成倍地增加,但很明显的是原来系统级的一些问题便引入到了处理器内部。

JAVA重点知识总结

CoreJava部分 1简述下java基本数据类型及所占位数,java基本数据类型:4类8种 整数类型:byte(1byte),short(2byte),int(4byte),long(8byte) 浮点类型:float(4byte),double(8byte) 字符类型:char(2byte) 逻辑类型:boolean(false/true1byte) 2说出5个启动时异常 ------RunTimeException ------NullPointerException ------ArrayIndexOutOfBoundsException ------ClassCastException ------NumberFormatException 3HashMap和HashTable的区别: 1HashMap允许空键值对,HashTable不允许 2HashMap不是线程安全的,HashTable是 3HashMap直接实现Map接口,HashTable继承Dictionary类 4.ArrayList,Vector,LinkedList存储性能和区别 它们都实现了List接口 ArrayList和Vector都是基于数组实现的 LinkedList基于双向循环链表(查找效率低,添加删除容易) ArrayList不是线程安全的而Vector是线程安全的,所有速度上ArrayList高于Vector 5.Collection和Collections的区别 Collection是集合类的上级接口,继承与他的接口主要有Set和List Collections是针对集合类的一个帮助类,他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全等操作。 6List、Map、Set三个接口,存取元素时,各有什么特点? List以特定次序来持有元素,可有重复元素。 Set无法持有重复元素,内部排序 Map保存key-value值,value可多值。 7final,finally,finalize的区别 Final用于声明属性,方法和类,分别表示属性不可变,方法不可覆盖,类不可继承Finally是异常处理语句结构的一部分,表示总是执行 Finalize是Object类的一个方法,在垃圾收集时的其他资源回收,例如关闭文件等。8Overload和Override的区别。Overload的方法是否可以改变返回值的类型? 方法的重写Override和重载Overload是Java多态的不同表现。 重写Overriding是父类与子类之间多态的一种表现,方法名,参数列表返回值类型都得与父类的方法一致。 重载Overloading是一种类中多态的一种表现。重载的方法是可以改变返回值类型的。9用一句话总结一下冒泡排序 依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。 10实现线程安全的两种方式 1)synchronized方法:通过在方法声明加入synchronized关键字来声明synchronized方法

异步传输和同步传输的区别(整理)

同步传输和异步传输的区别 在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。为了正确的解释信号,接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,因此定时是至关重要的。在计算机网络中,定时的因素称为位同步。同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。 1. 异步传输(Asynchronous Transmission):异步传输将比特分成小组进行传 送,小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或特殊字符键,就发送一个8比特位的ASCII代码。键盘可以在任何时刻发送代码,这取决于用户的输入速度,内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。 异步传输存在一个潜在的问题,即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,而你没来得及反应过来,漏掉了最前面的几个词。因此,每次异步传输的信息都以一个起始位开头,它通知接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间;在传输结束时,一个停止位表示该次传输信息的终止。按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带着一个代表二进制1的信号,异步传输的开始位使信号变成0,其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。最后,停止位使信号重新变回1,该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”,按照8比特位的扩展ASCII编码,将发送“00110001”,同时需要在8比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。 异步传输的实现比较容易,由于每个信息都加上了“同步”信息,因此计时的漂移不会产生大的积累,但却产生了较多的开销。在上面的例子,每8个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加25%。对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大,但对于那些数据传输量很大的高速设备来说,25%的负载增值就相当严重了。因此,异步传输常用于低速设备。 2. 同步传输(Synchronous Transmission):同步传输的比特分组要大得多。它 不是独立地发送每个字符,每个字符都有自己的开始位和停止位,而是把它们组合起来一起发送。我们将这些组合称为数据帧,或简称为帧。 数据帧的第一部分包含一组同步字符,它是一个独特的比特组合,类似于前面提到的起始位,用于通知接收方一个帧已经到达,但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致,使收发双方进入同步。 帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样,它也是一个独特的比特串,类似于前面提到的停止位,用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。

socket性能优化

socket性能优化 M. Tim Jones (), 资深软件工程师, Emulex 使用 Sockets API,我们可以开发客户机和服务器应用程序,它们可以在本地网络上进行通信,也可以通过 Internet 在全球范围内进行通信。与其他 API 一样,您可以通过一些方法使用 Sockets API,从而提高 Socket 的性能,或者限制 Socket 的性能。本文探索了 4 种使用 Sockets API 来获取应用程序的最大性能并对GNU/Linux? 环境进行优化从而达到最好结果的方法。 在开发 socket 应用程序时,首要任务通常是确保可靠性并满足一些特定的需求。利用本文中给出的 4 个提示,您就可以从头开始为实现最佳性能来设计并开发socket 程序。本文内容包括对于 Sockets API 的使用、两个可以提高性能的socket 选项以及 GNU/Linux 优化。 为了能够开发性能卓越的应用程序,请遵循以下技巧: ?最小化报文传输的延时。 ?最小化系统调用的负载。 ?为 Bandwidth Delay Product 调节 TCP 窗口。 ?动态优化 GNU/Linux TCP/IP 栈。 技巧 1. 最小化报文传输的延时 在通过 TCP socket 进行通信时,数据都拆分成了数据块,这样它们就可以封装到给定连接的 TCP payload(指 TCP 数据包中的有效负荷)中了。TCP payload 的大小取决于几个因素(例如最大报文长度和路径),但是这些因素在连接发起时都是已知的。为了达到最好的性能,我们的目标是使用尽可能多的可用数据来填充每个报文。当没有足够的数据来填充 payload 时(也称为最大报文段长度(maximum segment size)或 MSS),TCP 就会采用 Nagle 算法自动将一些小的缓冲区连接到一个报文段中。这样可以通过最小化所发送的报文的数量来提高应用程序的效率,并减轻整体的网络拥塞问题。 尽管 John Nagle 的算法可以通过将这些数据连接成更大的报文来最小化所发 送的报文的数量,但是有时您可能希望只发送一些较小的报文。一个简单的例子是 telnet 程序,它让用户可以与远程系统进行交互,这通常都是通过一个 shell 来进行的。如果用户被要求用发送报文之前输入的字符来填充某个报文段,那么这种方法就绝对不能满足我们的需要。 另外一个例子是 HTTP 协议。通常,客户机浏览器会产生一个小请求(一条 HTTP 请求消息),然后 Web 服务器就会返回一个更大的响应(Web 页面)。 解决方案

浅谈多核CPU、多线程与并行计算

0.前言 最近发觉自己博客转帖的太多,于是决定自己写一个原创的。笔者用过MPI 和C#线程池,参加过比赛,有所感受,将近一年来,对多线程编程兴趣一直不减,一直有所关注,决定写篇文章,算是对知识的总结吧。有说的不对的地方,欢迎各位大哥们指正:) 1.CPU发展趋势 核心数目依旧会越来越多,依据摩尔定律,由于单个核心性能提升有着严重的瓶颈问题,普通的桌面PC有望在2017年末2018年初达到24核心(或者16核32线程),我们如何来面对这突如其来的核心数目的增加?编程也要与时俱进。笔者斗胆预测,CPU各个核心之间的片内总线将会采用4路组相连:),因为全相连太过复杂,单总线又不够给力。而且应该是非对称多核处理器,可能其中会混杂几个DSP处理器或流处理器。 2.多线程与并行计算的区别 (1)多线程的作用不只是用作并行计算,他还有很多很有益的作用。 还在单核时代,多线程就有很广泛的应用,这时候多线程大多用于降低阻塞(意思是类似于 while(1) { if(flag==1) break;

sleep(1); } 这样的代码)带来的CPU资源闲置,注意这里没有浪费CPU资源,去掉sleep(1)就是纯浪费了。 阻塞在什么时候发生呢?一般是等待IO操作(磁盘,数据库,网络等等)。此时如果单线程,CPU会干转不干实事(与本程序无关的事情都算不干实事,因为执行其他程序对我来说没意义),效率低下(针对这个程序而言),例如一个IO操作要耗时10毫秒,CPU就会被阻塞接近10毫秒,这是何等的浪费啊!要知道CPU是数着纳秒过日子的。 所以这种耗时的IO操作就用一个线程Thread去代为执行,创建这个线程的函数(代码)部分不会被IO操作阻塞,继续干这个程序中其他的事情,而不是干等待(或者去执行其他程序)。 同样在这个单核时代,多线程的这个消除阻塞的作用还可以叫做“并发”,这和并行是有着本质的不同的。并发是“伪并行”,看似并行,而实际上还是一个CPU在执行一切事物,只是切换的太快,我们没法察觉罢了。例如基于UI 的程序(俗话说就是图形界面),如果你点一个按钮触发的事件需要执行10秒钟,那么这个程序就会假死,因为程序在忙着执行,没空搭理用户的其他操作;而如果你把这个按钮触发的函数赋给一个线程,然后启动线程去执行,那么程序就不会假死,继续响应用户的其他操作。但是,随之而来的就是线程的互斥和同步、死锁等问题,详细见有关文献。 现在是多核时代了,这种线程的互斥和同步问题是更加严峻的,单核时代大都算并发,多核时代真的就大为不同,为什么呢?具体细节请参考有关文献。我

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