epoll学习(二)
首先看程序一,这个程序想要实现的功能是当用户从控制台有任何输入操作时,输出”hello world!”。
l 程序一
1 #include <unistd.h> 2 #include <iostream> 3 #include <sys/epoll.h> 4 using namespace std; 5 int main(void) 6 { 7 int epfd,nfds; 8 struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件 9 epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入 10 ev.data.fd=STDIN_FILENO; 11 ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//监听读状态同时设置ET模式 12 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件 13 for(;;) 14 { 15 nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1); 16 for(int i=0;i<nfds;i++) 17 { 18 if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO) 19 cout<<"hello world!"<<endl; 20 } 21 } 22 }
(1) 当用户输入一组字符,这组字符被送入buffer,字符停留在buffer中,又因为buffer由空变为不空,所以ET返回读就绪,输出”hello world!”。
(2) 之后程序再次执行epoll_wait,此时虽然buffer中有内容可读,但是根据我们上节的分析,ET并不返回就绪,导致epoll_wait阻塞。(底层原因是ET下就绪fd的epitem只被放入rdlist一次)。
(3) 用户再次输入一组字符,导致buffer中的内容增多,根据我们上节的分析这将导致fd状态的改变,是对应的epitem再次加入rdlist,从而使epoll_wait返回读就绪,再次输出“hello world!”。
l 程序二
1 #include <unistd.h> 2 #include <iostream> 3 #include <sys/epoll.h> 4 using namespace std; 5 int main(void) 6 { 7 int epfd,nfds; 8 char buf[256]; 9 struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件 10 epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入 11 ev.data.fd=STDIN_FILENO; 12 ev.events=EPOLLIN;//使用默认LT模式 13 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件 14 for(;;) 15 { 16 nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1); 17 for(int i=0;i<nfds;i++) 18 { 19 if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO) 20 { 21 read(STDIN_FILENO,buf,sizeof(buf));//将缓冲中的内容读出 22 cout<<"hello world!"<<endl; 23 } 24 } 25 } 26 }
程序二依然使用LT模式,但是每次epoll_wait返回读就绪的时候我们都将buffer(缓冲)中的内容read出来,所以导致buffer再次清空,下次调用epoll_wait就会阻塞。所以能够实现我们所想要的功能——当用户从控制台有任何输入操作时,输出”hello world!”。
l 程序三
1 int main(void) 2 { 3 int epfd,nfds; 4 struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件 5 epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入 6 ev.data.fd=STDIN_FILENO; 7 ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//使用默认LT模式 8 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件 9 for(;;) 10 { 11 nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1); 12 for(int i=0;i<nfds;i++) 13 { 14 if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO) 15 { 16 cout<<"hello world!"<<endl; 17 ev.data.fd=STDIN_FILENO; 18 ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//使用默认LT模式 19 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,STDIN_FILENO,&ev);//重新MOD事件(ADD无效) 20 } 21 } 22 } 23 }
程序三依然使用ET,但是每次读就绪后都主动的再次MOD IN事件,我们发现程序再次出现死循环,也就是每次返回读就绪。这就验证了上一节讨论ET读就绪的第三种情况。但是注意,如果我们将MOD改为ADD,将不会产生任何影响。别忘了每次ADD一个描述符都会在epitem组成的红黑树中添加一个项,我们之前已经ADD过一次,再次ADD将阻止添加,所以在次调用ADD IN事件不会有任何影响。
l 程序四
1 #include <unistd.h> 2 #include <iostream> 3 #include <sys/epoll.h> 4 using namespace std; 5 int main(void) 6 { 7 int epfd,nfds; 8 struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件 9 epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输出 10 ev.data.fd=STDOUT_FILENO; 11 ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;//监听读状态同时设置ET模式 12 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDOUT_FILENO,&ev);//注册epoll事件 13 for(;;) 14 { 15 nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1); 16 for(int i=0;i<nfds;i++) 17 { 18 if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO) 19 cout<<"hello world!"<<endl; 20 } 21 } 22 }
我们发现这将是一个死循环。下面具体分析一下这个程序的执行过程:
(1) 首先初始buffer为空,buffer中有空间可写,这时无论是ET还是LT都会将对应的epitem加入rdlist(对应第一节图中的红线),导致epoll_wait就返回写就绪。
(2) 程序想标准输出输出”hello world!”和换行符,因为标准输出为控制台的时候缓冲是“行缓冲”,所以换行符导致buffer中的内容清空,这就对应第二节中ET模式下写就绪的第二种情况——当有旧数据被发送走时,即buffer中待写的内容变少得时候会触发fd状态的改变。所以下次epoll_wait会返回写就绪。之后重复这个过程一直循环下去。
l 程序五
相对程序四这里仅仅去掉了输出的换行操作。即:
cout<<"hello world!";
我们看到程序成挂起状态。因为第一次epoll_wait返回写就绪后,程序向标准输出的buffer中写入“hello world!”,但是因为没有输出换行,所以buffer中的内容一直存在,下次epoll_wait的时候,虽然有写空间但是ET模式下不再返回写就绪。回忆第一节关于ET的实现,这种情况原因就是第一次buffer为空,导致epitem加入rdlist,返回一次就绪后移除此epitem,之后虽然buffer仍然可写,但是由于对应epitem已经不再rdlist中,就不会对其就绪fd的events的在检测了。
l 程序六
1 int main(void) 2 { 3 int epfd,nfds; 4 struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件 5 epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输出 6 ev.data.fd=STDOUT_FILENO; 7 ev.events=EPOLLOUT;//使用默认LT模式 8 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDOUT_FILENO,&ev);//注册epoll事件 9 for(;;) 10 { 11 nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1); 12 for(int i=0;i<nfds;i++) 13 { 14 if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO) 15 cout<<"hello world!"; 16 } 17 } 18 };
程序六相对程序五仅仅是修改ET模式为默认的LT模式,我们发现程序再次死循环。这时候原因已经很清楚了,因为当向buffer写入”hello world!”后,虽然buffer没有输出清空,但是LT模式下只有buffer有写空间就返回写就绪,所以会一直输出”hello world!”,当buffer满的时候,buffer会自动刷清输出,同样会造成epoll_wait返回写就绪。
l 程序七
1 int main(void) 2 { 3 int epfd,nfds; 4 struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件 5 epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输出 6 ev.data.fd=STDOUT_FILENO; 7 ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;//监听读状态同时设置ET模式 8 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDOUT_FILENO,&ev);//注册epoll事件 9 for(;;) 10 { 11 nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1); 12 for(int i=0;i<nfds;i++) 13 { 14 if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO) 15 cout<<"hello world!"; 16 ev.data.fd=STDOUT_FILENO; 17 ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET; 18 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,STDOUT_FILENO,&ev); //重新MOD事件(ADD无效) 19 } 20 } 21 };
程序七相对于程序五在每次向标准输出的buffer输出”hello world!”后,重新MOD OUT事件。所以相当于每次重新进行第一节中红线描述的途径返回就绪,导致程序循环输出。