阻塞套接字：确切地说，“send（）”何时返回？

Question

确切地说，BSD套接字send()函数何时返回给调用者？

在非阻止模式中，它应该立即返回，正确吗？

至于阻止模式，man page说：

  

当消息不适合套接字的发送缓冲区时， send（）通常会阻塞，除非套接字已置于非阻塞I / O模式。

问题：

1. 这是否意味着如果内核发送缓冲区中有空间，send()调用将始终立即返回？
2. send()调用的行为和性能是否与TCP和UDP相同？如果没有，为什么不呢？

Answer 1

  

这是否意味着如果内核发送缓冲区中有空间，send（）调用将始终立即返回？

是。只要在您提供的内存之后立即意味着它已被复制到内核的缓冲区。在某些边缘情况下，这可能不是那么直接。例如，如果传入的指针触发了一个页面错误，需要从内存映射文件或交换中提取缓冲区，这会给返回的调用带来显着的延迟。

  

对于TCP和UDP，send（）调用的行为和性能是否相同？如果没有，为什么不呢？

不完全。可能的性能差异取决于OS对TCP / IP堆栈的实现。从理论上讲，UDP套接字可能会稍微便宜一些，因为操作系统需要用它做更少的事情。

编辑：另一方面，由于您可以使用TCP为每个系统调用发送更多数据，因此TCP的每字节成本通常会低很多。在最近的Linux内核中，sendmmsg()可以减轻这种情况。

至于行为，它几乎相同。

对于阻塞套接字，TCP和UDP都将阻塞，直到内核缓冲区中有空间。然而，区别在于UDP套接字将等待，直到整个缓冲区可以存储在内核缓冲区中，而TCP套接字可能决定只将一个字节复制到内核缓冲区中（通常它不止一个字节）。

如果您尝试发送大于64kiB的数据包，UDP套接字可能会始终以 EMSGSIZE 失败。这是因为作为数据报套接字的UDP保证将整个缓冲区作为单个IP数据包（或一组IP数据包片段）发送，或者根本不发送它。

非阻塞套接字的行为与阻塞版本完全相同，但有一个例外，即不是阻塞（如果内核缓冲区中没有足够的空间），则调用将失败并显示 EAGAIN （或 EWOULDBLOCK ）。当发生这种情况时，是时候将套接字放回epoll / kqueue / select（或者你正在使用的任何东西）等待它再次变为可写。

正常情况下处理POSIX时，请记住，您的呼叫可能会因 EINTR 而失败（如果呼叫被信号中断）。在这种情况下，您很可能想再次致电send()。

Answer 2

如果内核缓冲区中有空间，则send()将尽可能多的字节复制到缓冲区并立即退出，返回实际复制的字节数（可能少于您请求的字节数） 。如果内核缓冲区中没有空间，则send()将阻塞，直到任一个房间可用或发生超时（如果配置了一个）。

Answer 3

一旦内核接受了数据，send（）就会返回。 在阻塞套接字的情况下：如果内核缓冲区不足以接收提供给send（）调用的数据，则send（）将阻塞。

非阻塞套接字：send（）不会阻塞，但会失败并返回-1，或者它可能会返回部分复制的字节数（取决于可用的缓冲区空间）。它设置了errno EWOULDBLOCK或EAGAIN。这意味着在send（）的那个时候，缓冲区无法吸收所有字节，你应该再次使用select（）调用再次发送（）数据。或者你可以放一个带sleep（）的循环并调用send（），但你必须处理实际发送的字节数和要发送的剩余字节数。

Answer 4

  

这是否意味着send（）调用   如果，将永远返回   内核中有空间发送   缓冲

不应该吗？可以不同地定义数据“被发送”的时刻。我认为这是OS接受您的数据在堆栈上交付的时刻。否则，定义它是非常困难的。是时候，数据传输到网卡缓冲区了吗？或者在数据被推出网卡缓冲区之后？

您是否有任何问题需要确定，或者您只是好奇？

Answer 5

你的推定是正确的。如果内核发送缓冲区中有空间，内核会将数据复制到发送缓冲区，send()将返回。