epoll的LT和ET模式
从man手冊中,得到ET和LT的详细描写叙述例如以下
EPOLL事件有两种模型:
Edge Triggered (ET)
Level Triggered (LT)
假如有这样一个样例:
1. 我们已经把一个用来从管道中读取数据的文件句柄(RFD)加入到epoll描写叙述符
2. 这个时候从管道的还有一端被写入了2KB的数据
3. 调用epoll_wait(2),而且它会返回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)......
Edge Triggered 工作模式:
假设我们在第1步将RFD加入到epoll描写叙述符的时候使用了EPOLLET标志。那么在第5步调用epoll_wait(2)之后将有可能会挂起,由于剩余的数据还存在于文件的输入缓冲区内,并且数据发出端还在等待一个针对已经发出数据的反馈信息。
仅仅有在监视的文件句柄上发生了某个事件的时候 ET 工作模式才会汇报事件。因此在第5步的时候。调用者可能会放弃等待仍在存在于文件输入缓冲区内的剩余数据。在上面的样例中。会有一个事件产生在RFD句柄上,由于在第2步运行了一个写操作,然后,事件将会在第3步被销毁。由于第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)完毕后,是否挂起是不确定的。
epoll工作在ET模式的时候。必须使用非堵塞套接口,以避免因为一个文件句柄的堵塞读/堵塞写操作把处理多个文件描写叙述符的任务饿死。
最好以以下的方式调用ET模式的epoll接口,在后面会介绍避免可能的缺陷。
i 基于非堵塞文件句柄
ii 仅仅有当read(2)或者write(2)返回EAGAIN时才须要挂起,等待。但这并非说每次read()时都须要循环读,直到读到产生一个EAGAIN才觉得此次事件处理完毕,当read()返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时,就能够确定此时缓冲中已没有数据了。也就能够觉得此事读事件已处理完毕。
Level Triggered 工作模式
相反的,以LT方式调用epoll接口的时候,它就相当于一个速度比較快的poll(2)。而且不管后面的数据是否被使用。因此他们具有相同的职能。由于即使使用ET模式的epoll。在收到多个chunk的数据的时候仍然会产生多个事件。调用者能够设定EPOLLONESHOT标志。在 epoll_wait(2)收到事件后epoll会与事件关联的文件句柄从epoll描写叙述符中禁止掉。因此当EPOLLONESHOT设定后,使用带有
EPOLL_CTL_MOD标志的epoll_ctl(2)处理文件句柄就成为调用者必须作的事情。
然后详解ET, LT:
LT(level triggered)是缺省的工作方式,而且同一时候支持block和no-block socket.在这样的做法中,内核告诉你一个文件描写叙述符是否就绪了,然后你能够对这个就绪的fd进行IO操作。假设你不作不论什么操作,内核还是会继续通知你的,所以,这样的模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这样的模型的代表.
ET(edge-triggered)是快速工作方式,仅仅支持no-block socket。在这样的模式下,当描写叙述符从未就绪变为就绪时。内核通过epoll告诉你。然后它会如果你知道文件描写叙述符已经就绪,而且不会再为那个文件描写叙述符发送很多其它的就绪通知,直到你做了某些操作导致那个文件描写叙述符不再为就绪状态了(比方,你在发送,接收或者接收请求,或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK
错误)。可是请注意,假设一直不正确这个fd作IO操作(从而导致它再次变成未就绪),内核不会发送很多其它的通知(only once),只是在TCP协议中,ET模式的加速效用仍须要很多其它的benchmark确认(这句话不理解)。
在很多測试中我们会看到假设没有大量的idle -connection或者dead-connection,epoll的效率并不会比select/poll高非常多。可是当我们遇到大量的idle- connection(比如WAN环境中存在大量的慢速连接),就会发现epoll的效率大大高于select/poll。
(未測试)
另外,当使用epoll的ET模型来工作时。当产生了一个EPOLLIN事件后。
读数据的时候须要考虑的是当recv()返回的大小假设等于请求的大小。那么非常有可能是缓冲区还有数据未读完,也意味着该次事件还没有处理完,所以还须要再次读取:
while(rs)
{
buflen = recv(activeevents[i].data.fd, buf, sizeof(buf), 0);
if(buflen < 0)
{
// 因为是非堵塞的模式,所以当errno为EAGAIN时,表示当前缓冲区已无数据可读
// 在这里就当作是该次事件已处理处.
if(errno == EAGAIN)
break;
else
return;
}
else if(buflen == 0)
{
// 这里表示对端的socket已正常关闭.
}
if(buflen == sizeof(buf)
rs = 1; // 须要再次读取
else
rs = 0;
}
还有。假如发送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序读比转发的socket要快),因为是非堵塞的socket,那么send()函数尽管返回,但实际缓冲区的数据并未真正发给接收端,这样不断的读和发,当缓冲区满后会产生EAGAIN错误(參考man send),同一时候,不理会这次请求发送的数据.所以,须要封装socket_send()的函数用来处理这样的情况,该函数会尽量将数据写完再返回,返回-1表示出错。在socket_send()内部,当写缓冲已满(send()返回-1,且errno为EAGAIN),那么会等待后再重试.这样的方式并不非常完美,在理论上可能会长时间的堵塞在socket_send()内部,但暂没有更好的办法.
ssize_t socket_send(int sockfd, const char* buffer, size_t buflen)
{
ssize_t tmp;
size_t total = buflen;
const char *p = buffer;
while(1)
{
tmp = send(sockfd, p, total, 0);
if(tmp < 0)
{
// 当send收到信号时,能够继续写,但这里返回-1.
if(errno == EINTR)
return -1;
// 当socket是非堵塞时,如返回此错误,表示写缓冲队列已满,
// 在这里做延时后再重试.
if(errno == EAGAIN)
{
usleep(1000);
continue;
}
return -1;
}
if((size_t)tmp == total)
return buflen;
total -= tmp;
p += tmp;
}
return tmp;
}
详细请看代码:
#include <iostream> #include <fcntl.h> #include <assert.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/epoll.h> #include <sys/types.h> #include <fcntl.h> #include <netinet/in.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <memory.h> #include <errno.h> using namespace std; void setnonblocking(int fd)//设置fd为非堵塞 { int flag = fcntl(fd,F_GETFL); if(flag < 0)printf("fcntl error\n"); flag = fcntl(fd,F_SETFL,flag|O_NONBLOCK); if(flag < 0)printf("fcntl error\n"); } void addfd(int epollfd,int fd,bool UES_ET)//加入fd到epoll中。UES_ET表示是否使用ET模式 { struct epoll_event event; event.data.fd = fd; event.events = EPOLLIN; if(UES_ET)event.events |= EPOLLET; epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_ADD,fd,&event); setnonblocking(fd); } void lt(epoll_event* events,int num,int epollfd,int listenfd)//水平模式 { int i; for(i = 0;i < num;i++) { int fd = events[i].data.fd; if(fd == listenfd)//新连接到达 { struct sockaddr_in client; socklen_t client_len = sizeof(client); int connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&client,&client_len); assert(connfd != -1); addfd(epollfd,connfd,false); } else { int buffer_len = 10; char buffer[buffer_len]; if(events[i].events & EPOLLIN) { int count = recv(fd,buffer,buffer_len-1,0); if(count < 0) { printf("recv error\n"); close(fd); } else if(count == 0) { printf("client close\n"); close(fd); } else { buffer[count] = '\0'; printf("receive %d byte char ,there are :%s\n",count,buffer); } } } } } void et(epoll_event* events,int num,int epollfd,int listenfd) { int i; for(i = 0;i < num;i++) { int fd = events[i].data.fd; if(fd == listenfd) { int connfd = accept(listenfd,NULL,NULL); assert( connfd > 0); addfd(epollfd,connfd,true);//开启ET模式 } else { if(events[i].events & EPOLLIN) { int buffer_len = 10; char buffer[buffer_len]; while(true)//读全然部数据 { int count = recv(fd,buffer,buffer_len-1,0); if(count < 0) { if(errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) printf("there is no left data\n"); else { printf("receive error\n"); close(fd); } break; } else if(count == 0) { close(fd); printf("client close\n"); break; } else { buffer[count] = '\0'; printf("receive %d byte char ,there are :%s\n",count,buffer); } } } } } } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc != 3)printf("usage %s ip_address port\n",basename(argv[0])); struct sockaddr_in server; bzero(&server,sizeof(server)); server.sin_family = AF_INET; server.sin_port = htons(atoi(argv[2])); inet_pton(AF_INET,argv[1],&server.sin_addr); int listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); assert(listenfd >= 0); int opt = 1; int res = setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt));//设置地址重用 assert(res == 0); socklen_t addrlen = sizeof(server); res = bind(listenfd,(struct sockaddr *)&server,addrlen); assert(res != -1); res = listen(listenfd,100); assert(res != -1); int epollfd = epoll_create(100); addfd(epollfd,listenfd,true);//连接仅仅会到达一次,所以用ET模式 int MAX_EVENTS = 10; epoll_event events[MAX_EVENTS]; while(true) { int num = epoll_wait(epollfd,events,MAX_EVENTS,-1); if(num < 0)break; //lt(events,num,epollfd,listenfd); et(events,num,epollfd,listenfd); } }客户端能够使用telnet模拟。telnet ip port 登陆后,输入数据就可以