概念理解-IO多路复用
epoll 是 Linux 内核为处理大批量文件描述符而作了改进的 poll,是 Linux 下多路复用 IO接口 select/poll 的增强版本 在 linux 的网络编程中,很长时间都在使用 select 来做事件触发。在 2.6 内核中,有一种替换它的机制,就是 epoll。
select 与 epoll 区别概述 1、函数使用上:epoll 使用一组函数来完成任务,而不是单个函数 2、效率:select 使用轮询来处理,随着监听 fd 数目的增加而降低效率。
而 epoll 把用户关心的文件描述符事件放在内核里的一个事件表中,只需要一个额外的文件描述符来标识内核中的这个事件表即可。
/* 函数名 :int epoll_create(int size); 参 数 :int size -- 监听的数目 返回值 :int fd -- 一个额外的文件描述符, 来标识内核事件表 说 明 :创建一个epoll的句柄,size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大 */ int epoll_create(int size);
/* 函数名 :epoll_ctl 参 数 :int epfd -- 要操作的内核事件表的文件描述符,即epoll_create 的返回值 参 数 :int op -- 指定操作类型,操作类型有三种: ->EPOLL_CTL_ADD:往内核事件表中注册指定fd 相关的事件 ->EPOLL_CTL_MOD:修改指定 fd 上的注册事件 ->EPOLL_CTL_DEL:删除指定 fd 的注册事件 参 数 :int fd -- 要操作的文件描述符,也就是要内核事件表中监听的fd 参 数 :struct epoll_event -- 要监听的事件类型,epoll_event 结构指针类型。 返回值 :int ret -- 成功时返回 0,失败则返回 -1,并设置 errno 说 明 :epoll 的事件注册函数,用来操作内核事件表 */ int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
typedef union epoll_data { void *ptr; int fd; __uint32_t u32; __uint64_t u64; } epoll_data_t; struct epoll_event { __uint32_t events; /* Epoll events */ epoll_data_t data; /* User data variable */ };
Epoll events 对应的宏:
EPOLLIN: 表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭); EPOLLOUT: 表示对应的文件描述符可以写; EPOLLPRI: 表示对应的文件描述符有紧急的数据可读(这里应该表示有带外数据到来); EPOLLERR: 表示对应的文件描述符发生错误; EPOLLHUP: 表示对应的文件描述符被挂断; EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式,这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。 EPOLLONESHOT:只监听一次事件,当监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个socket的话,需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里
/* 函数名 :epoll_wait; 参 数 :int epfd -- epoll_create 的返回值 参 数 :struct epoll_event* -- 内核事件表中得到的检测事件集合 参 数 :int maxevents -- 最大size 参 数 :int timeout -- 超时时间 返回值 :int ret -- 成功时返回就绪的文件描述符的个数,失败返回 -1 并设置 errno 说 明 :等待事件的发生,它在一段超时时间之内等待一组文件描述符上的事件,epoll_wait 函数如果检测到事件, 就将所有就绪的事件从内核事件表(epfd 参数决定)中复制到第二个参数 events 指向的数组中。 */ int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event* events, int maxevents, int timeout);
epoll 工作模式
LT(level trigger) 模式是默认模式
LT模式:电平触发,当 epoll_wait 检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序,应用程序可以不立即处理该事件。
下次调用 epoll_wait 时,会再次响应应用程序并通知此事件。
ET(edge trigger)
边沿触发:当 epoll_wait 检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序,应用程序必须立即处理该事件。
如果不处理,下次调用 epoll_wait 时,不会再次响应应用程序并通知此事件。
ET 模式在很大程度上减少了 epoll 事件被重复触发的次数,因此效率要比 LT 模式高。
epoll 工作在 ET 模式的时候,必须使用非阻塞套接口,以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。