首页 ›存档› 技术 › 查看内容

Windows服务端程序向Linux平台移植事项一、数据类型定义二、进程间的通信三、定时 ...

2018-3-30 13:00 |来自: 互联网 308 0

摘要: 本文选自《开发者头条》4 月 19 日用户分享，感谢作者 nicol_tao 自荐。头条不止是阅读，还有分享，更有IO币。可以兑换机械键盘、技术图书喔。欢迎分享：http://toutiao.io/contribute 前面做了一些Windows服务 ...

本文选自《开发者头条》4 月 19 日用户分享，感谢作者 nicol_tao 自荐。

头条不止是阅读，还有分享，更有IO币。可以兑换机械键盘、技术图书喔。

欢迎分享：http://toutiao.io/contribute

前面做了一些Windows服务端程序向Linux服务端程序的移植工作，还是有些收获的，这里整理记录一下，将工作内容和细节方面的东西供大家参考。同时需要说明几点：这里的移植是真的移植，而不是考虑跨平台开发型的；这里的移植是针对无界面形式的程序，主要是服务端程序；那啥wine、mono的太大，就不考虑了。

一、数据类型定义

1.1 数据类型的差异

Windows和Linux的数据类型定义完全是两个风格，而且Windows的类型定义喜欢用大写字母，Windows的数据类型主要是定义在windef.h这个头文件里面的，可以将简单的数据类型按照目标机器翻译过来，当然也有些定义比较的复杂，不过很多却是没用的，可以安全的删掉。

1.2 函数接口的差异

Windows也是支持POSIX标准的，所以大多数的底层函数还是可以用的，但是某些函数的名字和参数签名等还是有些差异(比如stricmp/strcasecmp)，如果要在这个头文件里面处理，可以内联封装加进去。

二、进程间的通信

2.1 创建线程

Windows使用CreateThread创建线程，而Linux通常使用pthread线程库来实现多线程。

2.2 多线程以及进程间同步

在Windows上面，除了CriticalSection是仅限线程间的同步之外，其他Mutex、Event、filemap，在使用的时候，只要设定了lpName，那么就可以在其他进程中用这个名字打开，就算是进程间的同步和通信了，否则的话就是线程间的同步。

Windows	Linux(线程)	Linux(进程)
CriticalSection	pthread_mutex	-
Mutex	semaphore	semaphore
Event	semaphore	semaphore
filemap	shm、mmap	shm、mmap

shm和mmap其实都差不多，但是如果有些数据不像映射到硬盘文件系统上（比如处于保密安全考虑），那么就推荐使用shm来实现。

三、定时器

在Windows下面，调用SetTimer创建定时器的时候可以指定ID，一个进程中可以创建很多个定时器，但是在Linux下就没有这么方便了。alarm/sleep都是用SIGALRM来实现的，而且代码没法异步执行；timer_create可以指定发送的SIGNUM，然后可以利用调用sigaction提供的参数来区别各个定时器，当然是个候选的方式；同时我找到的网络还有推荐的是使用timerfd epoll来实现，本库就是按照这个实现封装来模拟SetTimer的操作。

看似后面两者都可以实现多定时器，实际还是有些差异，前者设定信号处理函数，但是信号处理函数是异步的，所以在这种情况下所做的事情有限，而后者使用一个线程专门检测执行信号处理函数，算是一个进程同步上下文，虽然精度有所欠缺（比如只能按顺序检测没法按照真正时间排序），但是使用更加方便安全。

四、网络IO复用

4.1 数据和函数定义细节差异

Windows针对自己的异步IO添加了一系列的宏，比如WSAEFAULT、WSANOTINITIALISED等，以及WSAGetLastError等函数（这个直接用errno模拟了）。

4.2 网络IO复用

虽然都是事件驱动的网络IO复用技术，但是算是两者网络风格最大的不同了。

4.2.1 Windows平台

Windows采用完成端口（Completion Port）的方式，一般的操作步骤是：
(1)采用CreateIoCompletionPort创建完成端口；
(2)创建bind、listen服务端套接字；
(3)根据服务器的CPU数量，创建一定数目的工作线程，然后在每个工作线程中调用GetQueuedCompletionStatus等待完成事件；
(4)上面函数返回，说明操作系统IO操作已经完成，就可以直接操作数据了。

4.2.2 Linux平台

Linux有经典的select、poll，以及后面增强型的epoll方式，目前epoll有很多优点（侦听socket数目多、效率高等），所以没有特殊利用就用epoll吧，epoll的操作步骤是：
(1)创建服务器侦听socket并实现bind、listen等操作；
(2)设置socket为O_NONBLOCK模式；
(3)创建epoll_event结构，首先将listen的socket加入到侦听当中；
(4)进入event_loop中，调用epoll_wait，如果listen socket有请求，就accept得到链接的n_socket，并把这个n_socket再次添加到epoll侦听中；
(5)以后每次epoll_wait返回，就两种情况：要不listen socket有新连接请求，要么之前连接并侦听的socket有数据请求。
内部的实现细节暂不讨论，其中最大的区别就是，Windows的完成端口用起来十分简单，注册之后，你提供数据存储的地址，然后就等待，一旦返回，说明数据已经接受好并放到指定的位置了，用户只需要专注数据处理了；Linux繁杂但是灵活，而且epoll可以设置Level/Edge触发，应对不同网络负载情况。

五、其他方面

5.1 调试技术

有时候程序写多了，莫名其妙的Segmentfault，如果没有调试信息会让人一脸萌逼不知所措。针对这类情况，可以：
(1)编译的时候添加-g调试参数，产生函数符号；
(2)系统启动coredump支持，这样产生fatal错误的时候，会生成错误转储，用gdb可以调试之；
(3)发生段错误会产生SIGSEGV信号，可以在程序开始的时候，将这个信号处理函数挂靠在特定的处理函数中，在函数中使用backtrace_symbols来回溯调用链。