异步IO框架实现之EPOLL

http://blog.csdn.net/dreamfreelancer/archive/2009/07/28/4387375.aspx

 

Linux2.5.44之后，主流的异步IO机制是EPOLL－－尽管基于实时信号

(http://blog.csdn.net/DreamFreeLancer/archive/2009/07/27/4383193.aspx)的机制仍被支持。EPOLL是一种性能卓越且编程简单的异步IO机制，成为主流也算是众望所归。本项目的异步IO框架

(http://blog.csdn.net/DreamFreeLancer/archive/2009/07/26/4381316.aspx)提供了基于EPOLL的实现。

实现要点介绍如下：
应用EPOLL机制，首先得调用函数：

int epoll_h=epoll_create(possible_max_fd_count);//创建一个文件描述符，epoll_h: 对应EPOLL自身--这一点和Windows下的完成端口（Completion Port）很象，后者也需要创建一个Handle，对应

完成端口本身。注意，epoll_create中的possible_max_fd_count参数并不是指最大文件描述符数量，它仅仅是可能会用 到的文件描述符（如Socket）最大数量的一个估计值，并不要求很准确，因为它的作用只是供操作系统预分配内部数据结构用，不宜估得过大，偏小问题不 大。

实现bool aio_provider_t::register_fd(aio_sap_it *dest_sap, int32 fd, sp_aioeh_t& eh)：

::fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);//将Socket设成非阻塞

struct epoll_event ev;
ev.data.fd=fd;

//指定需要监测的事件类型，和事件触发方式（下面详细解释）
ev.events=EPOLLIN | EPOLLOUT | EPOLLERR | EPOLLHUP | EPOLLET;

EPOLL有两种事件触发方式，即所谓“边沿触发（Edge Triggered）”（EPOLLET）和“水平触发（Level

Triggered）”（缺省），边沿触发，效率较高，只在Socket发送缓冲区由满变成不满和接收缓冲区由空变

成非空的瞬间，EPOLL会分别检测到EPOLLOUT和EPOLLIN事件，其它时候，没有任何事件可被检测到，为确保Socket上的收、发正常，应用程序必需确保“发则发到发不出，收必收至收不到”－－前文讨论过的实时

信号机制即相当于这里的边沿触发方式，因此，也需遵从相同的原则。

至于水平触发方式，只要发送缓冲区不为满，即可检测到EPOLLOUT，只要接收缓冲区不为空，即可检测到EPOLLIN，效率不如前者高，但编程更容易，不容易出错。

::epoll_ctl(epoll_h, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev); //将Socket绑定到EPOLL描述符上

struct epoll_event evs[EPOLL_WAIT_SIZE]={0}; //EPOLL_WAIT_SIZE指定一次等待最多可返回的Socket数，如果同时有事件发生的Socket大于该值，将在下次检查时返回

int ep_cnt=epoll_wait(epoll_h, evs, EPOLL_WAIT_SIZE, ms_timeout);//在EPOLL描述符上等待所有已注册Socket上的异步IO事件，返回有事件Socket数量（最大不超过 EPOLL_WAIT_SIZE，超出部分需等到下一次epoll_wait返回），若无任何事件则Block线程至ms_timeout。另外一个值得 注意的事实是：epoll_wait一次等待可能在同一Socket上检测到多个事件，应用程序需通过按位与分别检出每个事件，然后就是沿着异步IO框架 把事件投递给应用程序。

好了，EPOLL就这么简单，epoll_create, epoll_ctl和epoll_wait，三板斧搞定令很多初学者望而却步的

可伸缩（Scalable）异步IO编程问题。

另外如前文所述，EPOLL和实时信号相同，都属于“可用通知型（Availability Notification）”异步IO机制，和完成端口（Completion Port）有较大区别，至于后者，后续将专门论述