消息机制linux

A. linux和windows编程机制是消息机制吗 QT为什么作为一个开发工具也有自己的编程机制，是信号与槽机制

linux 和windows都是消息驱动机制
说白了 就是 回调函数.表层用 事件,信号和槽等等,都无所谓,最终调用的都是系统提供的API函数.

B. 在window里是消息机制，在linux里是什么呢QT里的信号和槽和他们是怎么联系的呢

个人观点：
GUI程序基本都是事件触发的，只是时间传递的实现方法各不相同。
Windows里面用的是消息，回调函数，Qt用的是信号和槽，GTK+用的是回调函数。

C. linux图形用户界面的核心是

事件驱动消息机制。linux图形用户界面的核心是事件驱动消息机制，相对于传统的类Windows消息机制，该系统具有系统资源需求少,便于移植,模块灵活,界面美观等特点。

D. Handler消息机制（一）：Linux的epoll机制

在linux 没有实现epoll事件驱动机制之前，我们一般选择用select或者poll等IO多路复用的方法来实现并发服务程序。在linux新的内核中，有了一种替换它的机制，就是epoll。

相比select模型， poll使用链表保存文件描述符，因此没有了监视文件数量的限制 ，但其他三个缺点依然存在。

假设我们的服务器需要支持100万的并发连接，则在__FD_SETSIZE 为1024的情况下，则我们至少需要开辟1k个进程才能实现100万的并发连接。除了进程间上下文切换的时间消耗外，从内核/用户空间大量的无脑内存拷贝、数组轮询等，是系统难以承受的。因此，基于select模型的服务器程序，要达到10万级别的并发访问，是一个很难完成的任务。

由于epoll的实现机制与select/poll机制完全不同，上面所说的 select的缺点在epoll上不复存在。

设想一下如下场景：有100万个客户端同时与一个服务器进程保持着TCP连接。而每一时刻，通常只有几百上千个TCP连接是活跃的(事实上大部分场景都是这种情况)。如何实现这样的高并发？

在select/poll时代，服务器进程每次都把这100万个连接告诉操作系统(从用户态复制句柄数据结构到内核态)，让操作系统内核去查询这些套接字上是否有事件发生，轮询完后，再将句柄数据复制到用户态，让服务器应用程序轮询处理已发生的网络事件，这一过程资源消耗较大，因此，select/poll一般只能处理几千的并发连接。

epoll的设计和实现与select完全不同。epoll通过在Linux内核中申请一个简易的文件系统(文件系统一般用什么数据结构实现？B+树)。把原先的select/poll调用分成了3个部分：

1）调用epoll_create()建立一个epoll对象(在epoll文件系统中为这个句柄对象分配资源)

2）调用epoll_ctl向epoll对象中添加这100万个连接的套接字

3）调用epoll_wait收集发生的事件的连接

如此一来，要实现上面说是的场景，只需要在进程启动时建立一个epoll对象，然后在需要的时候向这个epoll对象中添加或者删除连接。同时，epoll_wait的效率也非常高，因为调用epoll_wait时，并没有一股脑的向操作系统复制这100万个连接的句柄数据，内核也不需要去遍历全部的连接。

当某一进程调用epoll_create方法时，Linux内核会创建一个eventpoll结构体，这个结构体中有两个成员与epoll的使用方式密切相关。eventpoll结构体如下所示：

每一个epoll对象都有一个独立的eventpoll结构体，用于存放通过epoll_ctl方法向epoll对象中添加进来的事件。这些事件都会挂载在红黑树中，如此，重复添加的事件就可以通过红黑树而高效的识别出来(红黑树的插入时间效率是lgn，其中n为树的高度)。

而所有 添加到epoll中的事件都会与设备(网卡)驱动程序建立回调关系，也就是说，当相应的事件发生时会调用这个回调方法 。这个回调方法在内核中叫ep_poll_callback,它会将发生的事件添加到rdlist双链表中。

在epoll中，对于每一个事件，都会建立一个epitem结构体，如下所示：

当调用epoll_wait检查是否有事件发生时，只需要检查eventpoll对象中的rdlist双链表中是否有epitem元素即可。如果rdlist不为空，则把发生的事件复制到用户态，同时将事件数量返回给用户。

epoll结构示意图

通过红黑树和双链表数据结构，并结合回调机制，造就了epoll的高效。

events可以是以下几个宏的集合：
EPOLLIN：触发该事件，表示对应的文件描述符上有可读数据。(包括对端SOCKET正常关闭)；
EPOLLOUT：触发该事件，表示对应的文件描述符上可以写数据；
EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；
EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误；
EPOLLHUP： 表示对应的文件描述符被挂断；
EPOLLET：将EPOLL设为边缘触发(EdgeTriggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。
EPOLLONESHOT： 只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里。
示例：

ET(EdgeTriggered) :高速工作模式，只支持no_block(非阻塞模式)。在此模式下，当描述符从未就绪变为就绪时，内核通过epoll告知。然后它会假设用户知道文件描述符已经就绪，并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知，直到某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了。(触发模式只在数据就绪时通知一次，若数据没有读完，下一次不会通知，直到有新的就绪数据)

LT(LevelTriggered) :缺省工作方式，支持blocksocket和no_blocksocket。在LT模式下内核会告知一个文件描述符是否就绪了，然后可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果不作任何操作，内核还是会继续通知！若数据没有读完，内核也会继续通知，直至设备数据为空为止！

1.我们已经把一个用来从管道中读取数据的文件句柄(RFD)添加到epoll描述符
2. 这个时候从管道的另一端被写入了2KB的数据
3. 调用epoll_wait(2)，并且它会返回RFD，说明它已经准备好读取操作
4. 然后我们读取了1KB的数据
5. 调用epoll_wait(2)……

ET工作模式：
如果我们在第1步将RFD添加到epoll描述符的时候使用了EPOLLET标志，在第2步执行了一个写操作，第三步epoll_wait会返回同时通知的事件会销毁。因为第4步的读取操作没有读空文件输入缓冲区内的数据，因此我们在第5步调用epoll_wait(2)完成后，是否挂起是不确定的。epoll工作在ET模式的时候，必须使用非阻塞套接口，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。

只有当read(2)或者write(2)返回EAGAIN时(认为读完)才需要挂起，等待。但这并不是说每次read()时都需要循环读，直到读到产生一个EAGAIN才认为此次事件处理完成，当read()返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时(即小于sizeof(buf))，就可以确定此时缓冲中已没有数据了，也就可以认为此事读事件已处理完成。

LT工作模式：
LT方式调用epoll接口的时候，它就相当于一个速度比较快的poll(2)，并且无论后面的数据是否被使用，因此他们具有同样的职能。

当调用 epoll_wait检查是否有发生事件的连接时，只是检查 eventpoll对象中的 rdllist双向链表是否有 epitem元素而已，如果 rdllist链表不为空，则把这里的事件复制到用户态内存中，同时将事件数量返回给用户。因此，epoll_wait的效率非常高。epoll_ctl在向 epoll对象中添加、修改、删除事件时，从 rbr红黑树中查找事件也非常快，也就是说，epoll是非常高效的，它可以轻易地处理百万级别的并发连接。

1.减少用户态和内核态之间的文件句柄拷贝；

2.减少对可读可写文件句柄的遍历。

https://cloud.tencent.com/developer/information/linux%20epoll%E6%9C%BA%E5%88%B6
https://blog.csdn.net/u010657219/article/details/44061629
https://jiahao..com/s?id=1609322251459722004&wfr=spider&for=pc

E. windows下有消息处理机制，linux下游对应的机制吗

Linux使用IPC的消息队列

F. kotlin实现android 消息机制

大部分人应该都明白，简单过一下。

这个稍微复杂一点

此demo有一点与android的不同，在没有消息时，android使用linux内核epoll机制 实现线程睡眠，而本demo使用的是线程锁

demo传送门 https://github.com/pokercc/message-demo
请注意工程结构基于idea，不是android studio

G. Handler 中的 epoll

在 Linux 中，epoll 机制是一个重要的机制。在 Android 中的 Handler，简单的利用了 epoll 机制，做到了消息队列的阻塞和唤醒。

epoll 机制相关的函数有

因为对于Handler 对于 epoll 没有过于深入的使用，只是利用了 epoll 进行了阻塞和唤醒，还是比较好理解的。

于是，便利用 epoll 机制在mEpollFd上添加(EPOLL_CTL_ADD)了监听的 fd(mWakeEventFd);

在 java 层，next( )@Message 会阻塞到nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis)，特别的是，当没有消息时，timeoutMillis = -1表示一直阻塞。如果有 delay 的消息，则 timeoutMillis 表示 delay的时间。

此时利用epoll 机制在 epoll_wait()上设置超时时间。当 timeoutMillis = -1时会一直等待知道有新消息来。否则当超时时间到达时，会返回到 next()@Message就可以处理那条 delay 的消息了。

当有新消息来临时并且是立刻执行的,enqueueMessage()@Message 会调用nativeWake()，否则会根据新来的消息的 delay 时间和队列中的 delay 时间进行对比，消息队列是按照msg 的到达时间和 delay 时间进行排序，如果新来的消息在前并且需要 delay 也会进行 wake()

当往 mWakeEventFd 写入一个 1，便会从 epoll_wait() 马上返回。进行新一轮的消息处理。

另外，native 层的 Looper 的 epoll 机制没有这么简单，只是在 Handler 中只是简单地使用了。

Linux中的epoll

H. 浅谈linux和windows的线程机制的区别

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转载自fychit创意空间 早前想写写linux线程编程windows线程编程每写知道哪写起自知道东西都写面我谈谈linux线程及线程同步并windows线程进行比较看看间相同点同

其实始我搞windows编程包括windows编程windows 驱包括usb驱ndis驱,pci驱1394驱等等同条龙服务做windows应用程序发面慢慢我linux发产比较深兴趣转搞linux发接我写些博客主要写linux编程windows编程区别吧现想写linuxusb驱windowsusb驱发区别些都等我linux线程windows线程讲解完我再写篇usb驱谈谈windows linux usb驱东东言归传始线程

首先我讲讲要采用线程编程其实并所程序都必须采用线程些候采用线程性能没单线程所我要搞清楚候采用线程采用线程处：

(1)线程彼间采用相同址空间共享部数据进程相比代价比较节俭进程启新进程必须配给独立址空间需要数据表维护代码段数据段堆栈段等等

(2)线程进程相比明显优点线程间通信同进程说具独立数据空间要进行数据传递能通通信式进行种式仅费且便于线程间直接共享数据比简单式共享全局变量共享全部变量要注意哦呵呵必须注意同步知道呵呵

(3)cpu情况同线程运行同cpu完全并行

反我觉种情况采用线程比较理想比说要做任务2步骤提高工作效率线程技术辟2线程第线程做第步工作第2线程做第2步工作候要注意同步第步做完才能做第2步工作我采用同步技术进行线程间通信

针种情况我首先讲讲线程间通信windows平台线程间通信采用主要：

(1)共享全局变量,种容易想呵呵首先讲讲吧比说吧面问题第步要向第2步传递收据我间共享全局变量让两线程间传递数据主要考虑同步面线程数据进行操作候第线程改变数据内容同步保护严重知道种情况读脏数据种情况我容易想同步设置bool flag比说第2线程没用完数据前第线程能写入2线程所需间相同候达效率同步比较麻烦咱几缓冲区进行操作像产者消费者2线程直跑由于间致缓冲区迟早溢种情况要考虑让数据写入让数据覆盖掉数据候要具体问题具体析打住呵呵用bool变量控制同步linux windows

既讲道再讲讲其同步同 针面问题共享全局变量同步问题除采用bool变量外容易想互斥量呵呵传说加锁windows加锁linux加锁类似采用互斥量进行同步要想进入段代码先必须获互斥量

linux互斥量函数：

windows互斥量函数：createmutex 创建互斥量获互斥量waitforsingleobject函数用完释放互斥量ReleaseMutex(hMutex)减0候 内核才释放其象面windows与互斥几函数原型

HANDLE WINAPI CreateMutex(
__in LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
__in BOOL bInitialOwner,
__in LPCTSTR lpName
);
用创建名或名互斥量象
第参数 指向结构体SECURITY_ATTRIBUTES般设null；
第二参数 指函数应应状态 FALSE前拥者创建互斥
第三参数 指明否名互斥象 名 用null

DWORD WINAPI WaitForSingleObject(

__in HANDLE hHandle,

__in DWORD dwMilliseconds

);

第 创建互斥象句柄第二 表示少间返 设宏INFINITE 则返 直用户自定义返

于linux操作系统互斥类似函数同罢linux互斥相关几函数要闪亮登场

pthread_mutex_init函数：初始化互斥锁；

pthread_mutex_destroy函数：注销互斥锁；

pthread_mutex_lock函数：加锁功阻塞等待；

pthread_mutex_unlock函数：解锁；

pthread_mutex_trylock函数：测试加锁功立即返错误码EBUSY;

至于些函数用google搜呵呵讲windows用保护数据线程同步式

临界区临界区互斥类似间区别临界区速度快能用同步同进程内线程临界区获取释放函数：

EnterCriticalSection() 进入临界区; LeaveCriticalSection()离临界区 于线程共享内存东东讲

(2)采用消息机制进行线程通信同步windows面消息机制函数用postmessageLinux消息机制我用较少说谁熟悉告诉我呵呵

(3)windows另外种线程通信事件信号量同针我始举例2线程同步间传递信息采用事件(Event)或信号量(Semaphore),比第线程完产数据必须告诉第2线程已经数据准备取走第2线程数据取走呵呵采用消息机制第线程准备数据直接postmessage给第2线程按理说采用postmessage线程搞定问题呵呵重点省略讲

于linux类似条件变量呵呵windowslinux同要特别讲讲才行

于windows采用事件信号量同步候都使用waitforsingleobject进行等待函数第参数句柄Event句柄或Semaphore句柄第2参数等待延迟终等久单位ms参数INFINITE限等待释放信号量函数ReleaseSemaphore（）；释放事件函数SetEvent使用些东西都要初始化讲Msdn搜神马都呵呵神马都浮云

于linux操作系统采用条件变量实现类似功能Linux条件变量般都互斥锁起使用主要函数：

pthread_mutex_lock ,

pthread_mutex_unlock,

pthread_cond_init

pthread_cond_signal

pthread_cond_wait

pthread_cond_timewait

I. linux 进程间通信的几种方式

1管道（Pipe）及有名管道（named pipe）：管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，有名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信；
2信号（Signal）：信号是比较复杂的通信方式，用于通知接受进程有某种事件发生，除了用于进程间通信外，进程还可以发送信号给进程本身；linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外，还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction（实际上，该函数是基于BSD的，BSD为了实现可靠信号机制，又能够统一对外接口，用sigaction函数重新实现了signal函数）；
3报文（Message）队列（消息队列）：消息队列是消息的链接表，包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
4共享内存：使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。
5信号量（semaphore）：主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
6套接口（Socket）：更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix系统上：Linux和System V的变种都支持套接字。