OS X 上的 AIO 与 Linux - 为什么它在 Mac OS X 10.6 上不起作用

Question

我的问题很简单。为什么下面的代码可以在 Linux 上运行，但不能在 Mac OS X 10.6.2 Snow Leopard 上运行。

要编译，请将文件保存到 aio.cc，并在 Linux 上使用 g++ aio.cc -o aio -lrt 进行编译，在 Mac OS 上使用 g++ aio.cc -o aio 进行编译X. 我使用 Mac OS X 10.6.2 在 Mac 上进行测试，并使用 Linux 内核 2.6 在 Linux 上进行测试。

我在 OS X 上看到的故障是 aio_write 失败，返回 -1 并将 errno 设置为 EAGAIN，这只是意味着“资源暂时不可用”。这是为什么？

extern "C" {
#include <aio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
}
#include <cassert>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

static void
aio_completion_handler(int signo, siginfo_t *info, void *context)
{
  using namespace std;
  cout << "BLAH" << endl;
}


int main()
{
  int err;

  struct sockaddr_in sin;
  memset(&sin, 0, sizeof(sin));

  sin.sin_port = htons(1234);
  sin.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
  sin.sin_family = PF_INET;

  int sd = ::socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  if (sd == -1) {
    assert(!"socket() failed");
  }

  const struct sockaddr *saddr = reinterpret_cast<const struct sockaddr *>(&sin);
  err = ::connect(sd, saddr, sizeof(struct sockaddr));
  if (err == -1) {
    perror(NULL);
    assert(!"connect() failed");
  }

  struct aiocb *aio = new aiocb();
  memset(aio, 0, sizeof(struct aiocb));

  char *buf = new char[3];
  buf[0] = 'a';
  buf[1] = 'b';
  buf[2] = 'c';
  aio->aio_fildes = sd;
  aio->aio_buf = buf;
  aio->aio_nbytes = 3;

  aio->aio_sigevent.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
  aio->aio_sigevent.sigev_signo = SIGIO;
  aio->aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr = &aio;

  struct sigaction sig_act;

  sigemptyset(&sig_act.sa_mask);
  sig_act.sa_flags = SA_SIGINFO;
  sig_act.sa_sigaction = aio_completion_handler;

  sigaction(SIGIO, &sig_act, NULL);

  errno = 0;
  int ret = aio_write(aio);
  if (ret == -1) {
    perror(NULL);
  }  
  assert(ret != -1);  
}

更新（2010 年 2 月）：OSX 根本不支持套接字上的 AIO。真糟糕！

Answer 1

所提供的代码在 Mountain Lion 10.8.2 上进行了测试。它只需稍加修正即可工作。
线路
“aio->aio_fildes = sd；”

例如应更改为：
aio->aio_fildes = open( "/dev/null", O_RDWR);

以获得预期的结果。

参见手册。 “aio_write() 函数允许调用进程对先前打开的文件执行异步写入。”

Answer 2

我在 10.6.2 上的代码与您的代码非常相似（但写入文件），工作没有任何问题 - 所以可以做您正在尝试的事情。

只是出于好奇，您对 SIGIO 常量使用什么值？
我发现 OS X 中的无效值会导致 aio_write 失败 - 所以
我总是通过 SIGUSR1。

也许检查 sigaction() 的返回值来验证信号详细信息？

Answer 3

您的链接中提出的要点都指向引发 io 完成通知的不同方法（例如 kqueue，它是 BSD 特定机制），但并没有真正回答您有关异步 io 的 POSIX 方法的问题。以及他们是否在研究达尔文。

UNIX 世界确实是一个解决方案的大杂烩，如果有一个经过尝试和测试的解决方案可以跨所有平台工作，那就太好了，可惜目前还没有 - POSIX 是旨在实现最大一致性的解决方案。

这有点在黑暗中刺伤，但在套接字句柄上设置非阻塞（即设置套接字选项 O_NONBLOCK ）以及使用 SIGUSR1 也可能很有用。

如果我有时间，我将使用您的套接字示例和看看我是否也能从中得到什么。

祝你好运。

Answer 4

OSX 允许您通过 (CF)RunLoop 使用套接字。或者从运行循环获取回调。
这是我发现在 Mac 上使用异步 IO 的最优雅的方式。
您可以使用现有的套接字并执行 CFSocketCreateWithNative。并在您的运行循环上注册回调。

这是一小段代码，显示了如何设置它，由于我已经减少了源文件，因此不完整......

// This will setup a readCallback 
void SocketClass::setupCFCallback() {   
CFSocketContext     context = { 0, this, NULL, NULL, NULL };

if (CFSocketRef macMulticastSocketRef = CFSocketCreateWithNative(NULL, socketHandle_, kCFSocketReadCallBack,readCallBack, &context)) {
    if (CFRunLoopSourceRef macRunLoopSrc = CFSocketCreateRunLoopSource(NULL, macMulticastSocketRef, 0)) {
        if (!CFRunLoopContainsSource(CFRunLoopGetCurrent(), macRunLoopSrc, kCFRunLoopDefaultMode)) {
            CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), macRunLoopSrc, kCFRunLoopDefaultMode);
            macRunLoopSrc_ = macRunLoopSrc;
        }
        else
            CFRelease(macRunLoopSrc);
    }
    else
        CFSocketInvalidate(macMulticastSocketRef);
    CFRelease(macMulticastSocketRef);
}
}



void SocketClass::readCallBack(CFSocketRef inref, CFSocketCallBackType  type,CFDataRef , const void *, void *info) {
if (SocketClass*    socket_ptr = reinterpret_cast<SocketClass*>(info))
    socket_ptr->receive(); // do stuff with your socket

}