epoll學(xué)習(xí)筆記

1、epoll學(xué)習(xí)筆記 epoll有兩種模式,Edge Triggered(簡稱ET) 和 Level Triggered(簡稱LT).在采用這兩種模式時(shí)要注意的是,如果采用ET模式,那么僅當(dāng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)才會(huì)通知,而采用LT模式類似于原來的select/poll操作,只要還有沒有處理的事件就會(huì)一直通知.以代碼來說明問題:首先給出server的代碼,需要說明的是每次accept的連接,參加可讀集的時(shí)候采用的都是ET模式,而且接收緩沖區(qū)是5字節(jié)的,也就是每次只接收5字節(jié)的數(shù)據(jù):#include <iostream>#include <sys/socket.h&g

2、t;#include <sys/epoll.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>using namespace std;#define MAXLINE 5#define OPEN_MAX

3、60;100#define LISTENQ 20#define SERV_PORT 5000#define INFTIM 1000void setnonblocking(int sock)    int opts;    opts=fcntl(sock,F_GETFL);    if(opts<0)       

4、     perror("fcntl(sock,GETFL)");        exit(1);        opts = opts|O_NONBLOCK;    if(fcntl(sock,F_SETFL,opts)<0)      &#

5、160;     perror("fcntl(sock,SETFL,opts)");        exit(1);       int main()    int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd,epfd,nfds;  &

6、#160; ssize_t n;    char lineMAXLINE;    socklen_t clilen;    /聲明epoll_event結(jié)構(gòu)體的變量,ev用于注冊事件,數(shù)組用于回傳要處理的事件    struct epoll_event ev,events20;    /生成用于處理accept的epoll專用的文件描述符

7、    epfd=epoll_create(256);    struct sockaddr_in clientaddr;    struct sockaddr_in serveraddr;    listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    /把socket設(shè)置為非阻塞

8、方式    /setnonblocking(listenfd);    /設(shè)置與要處理的事件相關(guān)的文件描述符    ev.data.fd=listenfd;    /設(shè)置要處理的事件類型    ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;    /ev.events=EPOLLIN;    /注冊epoll事件

9、    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev);    bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr);    serveraddr.sin_family = AF_INET;    char *local_addr="127.0.0.1"    i

10、net_aton(local_addr,&(serveraddr.sin_addr);/htons(SERV_PORT);    serveraddr.sin_port=htons(SERV_PORT);    bind(listenfd,(sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr);    listen(listenfd, LISTENQ);    

11、;maxi = 0;    for (   )         /等待epoll事件的發(fā)生        nfds=epoll_wait(epfd,events,20,500);        /處理所發(fā)生的所有事件   

12、;          for(i=0;i<nfds;+i)                    if(eventsi.data.fd=listenfd)           

13、0;                connfd = accept(listenfd,(sockaddr *)&clientaddr, &clilen);                if(connfd<0)

14、0;                   perror("connfd<0");                    exit(1);    

15、                            /setnonblocking(connfd);                char *s

16、tr = inet_ntoa(clientaddr.sin_addr);                cout << "accapt a connection from " << str << endl;     

17、;           /設(shè)置用于讀操作的文件描述符                ev.data.fd=connfd;                /設(shè)置用于注測的讀

18、操作事件                ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;                /ev.events=EPOLLIN;          

19、;      /注冊ev                epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&ev);                   

20、60;    else if(eventsi.events&EPOLLIN)                            cout << "EPOLLIN" << en

21、dl;                if ( (sockfd = eventsi.data.fd) < 0)                     contin

22、ue;                if ( (n = read(sockfd, line, MAXLINE) < 0)                   &#

23、160; if (errno = ECONNRESET)                         close(sockfd);              

24、0;         eventsi.data.fd = -1;                     else              

25、;          std:cout<<"readline error"<<std:endl;                 else if (n = 0)      &#

26、160;              close(sockfd);                    eventsi.data.fd = -1;        

27、;                        linen = '0'                cout << "

28、read " << line << endl;                /設(shè)置用于寫操作的文件描述符                ev.data.fd=sockfd;  

29、;              /設(shè)置用于注測的寫操作事件                ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;             &

30、#160;  /修改sockfd上要處理的事件為EPOLLOUT                /epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);                   &#

31、160;    else if(eventsi.events&EPOLLOUT)                               sockfd = eventsi.data.fd; 

32、0;              write(sockfd, line, n);                /設(shè)置用于讀操作的文件描述符            

33、;    ev.data.fd=sockfd;                /設(shè)置用于注測的讀操作事件                ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;    &#

34、160;           /修改sockfd上要處理的事件為EPOLIN                epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);           

35、                 return 0;下面給出測試所用的Perl寫的client端,在client中發(fā)送10字節(jié)的數(shù)據(jù),同時(shí)讓client在發(fā)送完數(shù)據(jù)之后進(jìn)入死循環(huán), 也就是在發(fā)送完之后連接的狀態(tài)不發(fā)生改變-既不再發(fā)送數(shù)據(jù), 也不關(guān)閉連接,這樣才能觀察出server的狀態(tài):#!/usr/bin/perluse IO:Socket;my $host = "

36、127.0.0.1"my $port = 5000;my $socket = IO:Socket:INET->new("$host:$port") or die "create socket error $"my $msg_out = "1234567890"print $socket $msg_out;print "now

37、0;send over, go to sleepn"while (1)    sleep(1);運(yùn)行server和client發(fā)現(xiàn),server僅僅讀取了5字節(jié)的數(shù)據(jù),而client其實(shí)發(fā)送了10字節(jié)的數(shù)據(jù),也就是說,server僅當(dāng)?shù)谝淮伪O(jiān)聽到了EPOLLIN事件,由于沒有讀取完數(shù)據(jù),而且采用的是ET模式,狀態(tài)在此之后不發(fā)生變化,因此server再也接收不到EPOLLIN事件了.(友情提示:上面的這個(gè)測試客戶端,當(dāng)你關(guān)閉它的時(shí)候會(huì)再次出發(fā)IO可讀事件給server,此時(shí)server就會(huì)去讀取剩

38、下的5字節(jié)數(shù)據(jù)了,但是這一事件與前面描述的ET性質(zhì)并不矛盾.)如果我們把client改為這樣:#!/usr/bin/perluse IO:Socket;my $host = "127.0.0.1"my $port = 5000;my $socket = IO:Socket:INET->new("$host:$port") or die "create socket error $&

39、quot;my $msg_out = "1234567890"print $socket $msg_out;print "now send over, go to sleepn"sleep(5);print "5 second gonesend another linen"print $socket $msg_out;while (1) 

40、   sleep(1);可以發(fā)現(xiàn),在server接收完5字節(jié)的數(shù)據(jù)之后一直監(jiān)聽不到client的事件,而當(dāng)client休眠5秒之后重新發(fā)送數(shù)據(jù),server再次監(jiān)聽到了變化,只不過因?yàn)橹皇亲x取了5個(gè)字節(jié),仍然有10個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)(client第二次發(fā)送的數(shù)據(jù))沒有接收完.如果上面的實(shí)驗(yàn)中,對accept的socket都采用的是LT模式,那么只要還有數(shù)據(jù)留在buffer中,server就會(huì)繼續(xù)得到通知,讀者可以自行改動(dòng)代碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn).基于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),可以得出這樣的結(jié)論:ET模式僅當(dāng)狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候才獲得通知,這里所謂的狀態(tài)的變化并不包括緩沖區(qū)中還有未處理的數(shù)據(jù),也就是

41、說,如果要采用ET模式,需要一直read/write直到出錯(cuò)為止,很多人反映為什么采用ET模式只接收了一局部數(shù)據(jù)就再也得不到通知了,大多因?yàn)檫@樣;而LT模式是只要有數(shù)據(jù)沒有處理就會(huì)一直通知下去的.補(bǔ)充說明一下這里一直強(qiáng)調(diào)的"狀態(tài)變化"是什么:1)對于監(jiān)聽可讀事件時(shí),如果是socket是監(jiān)聽socket,那么當(dāng)有新的主動(dòng)連接到來為狀態(tài)發(fā)生變化;對一般的socket而言,協(xié)議棧中相應(yīng)的緩沖區(qū)有新的數(shù)據(jù)為狀態(tài)發(fā)生變化.但是,如果在一個(gè)時(shí)間同時(shí)接收了N個(gè)連接(N>1),但是監(jiān)聽socket只accept了一個(gè)連接,那么其它未 accept的連接將不會(huì)在ET模式下給監(jiān)聽sock

42、et發(fā)出通知,此時(shí)狀態(tài)不發(fā)生變化;對于一般的socket,就如例子中而言,如果對應(yīng)的緩沖區(qū)本身已經(jīng)有了N字節(jié)的數(shù)據(jù),而只取出了小于N字節(jié)的數(shù)據(jù),那么殘存的數(shù)據(jù)不會(huì)造成狀態(tài)發(fā)生變化.2)對于監(jiān)聽可寫事件時(shí),同理可推,不再詳述.而不管是監(jiān)聽可讀還是可寫,對方關(guān)閉socket連接都將造成狀態(tài)發(fā)生變化,比方在例子中,如果強(qiáng)行中斷client腳本,也就是主動(dòng)中斷了socket連接,那么都將造成server端發(fā)生狀態(tài)的變化,從而server得到通知,將已經(jīng)在本方緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)讀出.把前面的描述可以總結(jié)如下:僅當(dāng)對方的動(dòng)作(發(fā)出數(shù)據(jù),關(guān)閉連接等)造成的事件才能導(dǎo)致狀態(tài)發(fā)生變化,而本方協(xié)議棧中已經(jīng)處理的事件(

43、包括接收了對方的數(shù)據(jù),接收了對方的主動(dòng)連接請求)并不是造成狀態(tài)發(fā)生變化的必要條件,狀態(tài)變化一定是對方造成的.所以在ET模式下的,必須一直處理到出錯(cuò)或者完全處理完畢,才能進(jìn)行下一個(gè)動(dòng)作,否那么可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤.另外,從這個(gè)例子中,也可以闡述一些根本的網(wǎng)絡(luò)編程概念.首先,連接的兩端中,一端發(fā)送成功并不代表著對方上層應(yīng)用程序接收成功, 就拿上面的client測試程序來說,10字節(jié)的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送成功,但是上層的server并沒有調(diào)用read讀取數(shù)據(jù),因此發(fā)送成功僅僅說明了數(shù)據(jù)被對方的協(xié)議棧接收存放在了相應(yīng)的buffer中,而上層的應(yīng)用程序是否接收了這局部數(shù)據(jù)不得而知;同樣的,讀取數(shù)據(jù)時(shí)也只代表著本方協(xié)議

44、棧的對應(yīng)buffer中有數(shù)據(jù)可讀,而此時(shí)時(shí)候在對端是否在發(fā)送數(shù)據(jù)也不得而知.epoll精髓在linux的網(wǎng)絡(luò)編程中，很長的時(shí)間都在使用select來做事件觸發(fā)。在linux新的內(nèi)核中，有了一種替換它的機(jī)制，就是epoll。相比于select，epoll最大的好處在于它不會(huì)隨著監(jiān)聽fd數(shù)目的增長而降低效率。因?yàn)樵趦?nèi)核中的select實(shí)現(xiàn)中，它是采用輪詢來處理的，輪詢的fd數(shù)目越多，自然耗時(shí)越多。并且，在linux/posix_types.h頭文件有這樣的聲明：#define _FD_SETSIZE    1024表示select最多同時(shí)監(jiān)聽1024個(gè)fd，當(dāng)然，可以

45、通過修改頭文件再重編譯內(nèi)核來擴(kuò)大這個(gè)數(shù)目，但這似乎并不治本。epoll的接口非常簡單，一共就三個(gè)函數(shù)：1. int epoll_create(int size);創(chuàng)立一個(gè)epoll的句柄，size用來告訴內(nèi)核這個(gè)監(jiān)聽的數(shù)目一共有多大。這個(gè)參數(shù)不同于select()中的第一個(gè)參數(shù)，給出最大監(jiān)聽的fd+1的值。需要注意的是，當(dāng)創(chuàng)立好epoll句柄后，它就是會(huì)占用一個(gè)fd值，在linux下如果查看/proc/進(jìn)程id/fd/，是能夠看到這個(gè)fd的，所以在使用完epoll后，必須調(diào)用close()關(guān)閉，否那么可能導(dǎo)致fd被耗盡。2. int epoll_ctl(int epfd, int op, in

46、t fd, struct epoll_event *event);epoll的事件注冊函數(shù)，它不同與select()是在監(jiān)聽事件時(shí)告訴內(nèi)核要監(jiān)聽什么類型的事件，而是在這里先注冊要監(jiān)聽的事件類型。第一個(gè)參數(shù)是epoll_create()的返回值，第二個(gè)參數(shù)表示動(dòng)作，用三個(gè)宏來表示：EPOLL_CTL_ADD：注冊新的fd到epfd中；EPOLL_CTL_MOD：修改已經(jīng)注冊的fd的監(jiān)聽事件；EPOLL_CTL_DEL：從epfd中刪除一個(gè)fd；第三個(gè)參數(shù)是需要監(jiān)聽的fd，第四個(gè)參數(shù)是告訴內(nèi)核需要監(jiān)聽什么事，struct epoll_event結(jié)構(gòu)如下：struct epoll_event

47、60; _uint32_t events;  /* Epoll events */  epoll_data_t data;  /* User data variable */;events可以是以下幾個(gè)宏的集合：EPOLLIN ：表示對應(yīng)的文件描述符可以讀包括對端SOCKET正常關(guān)閉；EPOLLOUT：表示對應(yīng)的文件描述符可以寫；EPOLLPRI：表示對應(yīng)的文件描述符有緊急的數(shù)據(jù)可讀這里應(yīng)該表示有帶外數(shù)據(jù)到來；EPOLLERR：表示對應(yīng)的文件描述符發(fā)生錯(cuò)誤；EPOLLHUP：表示對應(yīng)的文件描述符被掛斷；EPOLLET： 將EPOLL設(shè)為邊緣觸發(fā)(Edge Trig

48、gered)模式，這是相對于水平觸發(fā)(Level Triggered)來說的。EPOLLONESHOT：只監(jiān)聽一次事件，當(dāng)監(jiān)聽完這次事件之后，如果還需要繼續(xù)監(jiān)聽這個(gè)socket的話，需要再次把這個(gè)socket參加到EPOLL隊(duì)列里3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);等待事件的產(chǎn)生，類似于select()調(diào)用。參數(shù)events用來從內(nèi)核得到事件的集合，maxevents告之內(nèi)核這個(gè)events有多大，這個(gè)maxevents的值不能大于創(chuàng)立epoll_create(

49、)時(shí)的size，參數(shù)timeout是超時(shí)時(shí)間毫秒，0會(huì)立即返回，-1將不確定，也有說法說是永久阻塞。該函數(shù)返回需要處理的事件數(shù)目，如返回0表示已超時(shí)。-從man手冊中，得到ET和LT的具體描述如下EPOLL事件有兩種模型：Edge Triggered (ET)Level Triggered (LT)假設(shè)有這樣一個(gè)例子：1. 我們已經(jīng)把一個(gè)用來從管道中讀取數(shù)據(jù)的文件句柄(RFD)添加到epoll描述符2. 這個(gè)時(shí)候從管道的另一端被寫入了2KB的數(shù)據(jù)3. 調(diào)用epoll_wait(2)，并且它會(huì)返回RFD，說明它已經(jīng)準(zhǔn)備好讀取操作4. 然后我們讀取了1KB的數(shù)據(jù)5. 調(diào)用epoll_wait(2)

50、.Edge Triggered 工作模式：如果我們在第1步將RFD添加到epoll描述符的時(shí)候使用了EPOLLET標(biāo)志，那么在第5步調(diào)用epoll_wait(2)之后將有可能會(huì)掛起，因?yàn)槭Ｓ嗟臄?shù)據(jù)還存在于文件的輸入緩沖區(qū)內(nèi)，而且數(shù)據(jù)發(fā)出端還在等待一個(gè)針對已經(jīng)發(fā)出數(shù)據(jù)的反應(yīng)信息。只有在監(jiān)視的文件句柄上發(fā)生了某個(gè)事件的時(shí)候 ET 工作模式才會(huì)匯報(bào)事件。因此在第5步的時(shí)候，調(diào)用者可能會(huì)放棄等待仍在存在于文件輸入緩沖區(qū)內(nèi)的剩余數(shù)據(jù)。在上面的例子中，會(huì)有一個(gè)事件產(chǎn)生在RFD句柄上，因?yàn)樵诘?步執(zhí)行了一個(gè)寫操作，然后，事件將會(huì)在第3步被銷毀。因?yàn)榈?步的讀取操作沒有讀空文件輸入緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，因此我們在第

51、5步調(diào)用 epoll_wait(2)完成后，是否掛起是不確定的。epoll工作在ET模式的時(shí)候，必須使用非阻塞套接口，以防止由于一個(gè)文件句柄的阻塞讀/阻塞寫操作把處理多個(gè)文件描述符的任務(wù)餓死。最好以下面的方式調(diào)用ET模式的epoll接口，在后面會(huì)介紹防止可能的缺陷。   i    基于非阻塞文件句柄   ii   只有當(dāng)read(2)或者write(2)返回EAGAIN時(shí)才需要掛起，等待。但這并不是說每次read()時(shí)都需要循環(huán)讀，直到讀到產(chǎn)生一個(gè)EAGAIN才認(rèn)為此次事件處理完成，當(dāng)read()返回的讀

52、到的數(shù)據(jù)長度小于請求的數(shù)據(jù)長度時(shí)，就可以確定此時(shí)緩沖中已沒有數(shù)據(jù)了，也就可以認(rèn)為此事讀事件已處理完成。Level Triggered 工作模式相反的，以LT方式調(diào)用epoll接口的時(shí)候，它就相當(dāng)于一個(gè)速度比擬快的poll(2)，并且無論后面的數(shù)據(jù)是否被使用，因此他們具有同樣的職能。因?yàn)榧词故褂肊T模式的epoll，在收到多個(gè)chunk的數(shù)據(jù)的時(shí)候仍然會(huì)產(chǎn)生多個(gè)事件。調(diào)用者可以設(shè)定EPOLLONESHOT標(biāo)志，在 epoll_wait(2)收到事件后epoll會(huì)與事件關(guān)聯(lián)的文件句柄從epoll描述符中禁止掉。因此當(dāng)EPOLLONESHOT設(shè)定后，使用帶有 EPOLL_CTL_MOD標(biāo)志的epol

53、l_ctl(2)處理文件句柄就成為調(diào)用者必須作的事情。然后詳細(xì)解釋ET, LT:LT(level triggered)是缺省的工作方式，并且同時(shí)支持block和no-block socket.在這種做法中，內(nèi)核告訴你一個(gè)文件描述符是否就緒了，然后你可以對這個(gè)就緒的fd進(jìn)行IO操作。如果你不作任何操作，內(nèi)核還是會(huì)繼續(xù)通知你的，所以，這種模式編程出錯(cuò)誤可能性要小一點(diǎn)。傳統(tǒng)的select/poll都是這種模型的代表ET(edge-triggered)是高速工作方式，只支持no-block socket。在這種模式下，當(dāng)描述符從未就緒變?yōu)榫途w時(shí)，內(nèi)核通過epoll告訴你。然后它會(huì)假設(shè)你知道文件描述符已

54、經(jīng)就緒，并且不會(huì)再為那個(gè)文件描述符發(fā)送更多的就緒通知，直到你做了某些操作導(dǎo)致那個(gè)文件描述符不再為就緒狀態(tài)了(比方，你在發(fā)送，接收或者接收請求，或者發(fā)送接收的數(shù)據(jù)少于一定量時(shí)導(dǎo)致了一個(gè)EWOULDBLOCK 錯(cuò)誤。但是請注意，如果一直不對這個(gè)fd作IO操作(從而導(dǎo)致它再次變成未就緒)，內(nèi)核不會(huì)發(fā)送更多的通知(only once),不過在TCP協(xié)議中，ET模式的加速效用仍需要更多的benchmark確認(rèn)這句話不理解。在許多測試中我們會(huì)看到如果沒有大量的idle -connection或者dead-connection，epoll的效率并不會(huì)比select/poll高很多，但是當(dāng)我們遇到大量的idl

55、e- connection(例如WAN環(huán)境中存在大量的慢速連接)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)epoll的效率大大高于select/poll。未測試另外，當(dāng)使用epoll的ET模型來工作時(shí)，當(dāng)產(chǎn)生了一個(gè)EPOLLIN事件后，讀數(shù)據(jù)的時(shí)候需要考慮的是當(dāng)recv()返回的大小如果等于請求的大小，那么很有可能是緩沖區(qū)還有數(shù)據(jù)未讀完，也意味著該次事件還沒有處理完，所以還需要再次讀?。簑hile(rs)  buflen = recv(activeeventsi.data.fd, buf, sizeof(buf), 0);  if(buflen < 0)    

56、0; / 由于是非阻塞的模式,所以當(dāng)errno為EAGAIN時(shí),表示當(dāng)前緩沖區(qū)已無數(shù)據(jù)可讀    / 在這里就當(dāng)作是該次事件已處理處.    if(errno = EAGAIN)     break;    else     return;      else if(buflen = 0)        / 這里表示對端的soc

57、ket已正常關(guān)閉.      if(buflen = sizeof(buf)     rs = 1;   / 需要再次讀取   else     rs = 0;還有，假設(shè)發(fā)送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序讀比轉(zhuǎn)發(fā)的socket要快),由于是非阻塞的socket,那么send()函數(shù)雖然返回,但實(shí)際緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)并未真正發(fā)給接收端,這樣不斷的讀和發(fā)，當(dāng)緩沖區(qū)滿后會(huì)產(chǎn)生EAGAIN錯(cuò)誤(參考man send),同時(shí),不理會(huì)

58、這次請求發(fā)送的數(shù)據(jù).所以,需要封裝socket_send()的函數(shù)用來處理這種情況,該函數(shù)會(huì)盡量將數(shù)據(jù)寫完再返回，返回-1表示出錯(cuò)。在socket_send()內(nèi)部,當(dāng)寫緩沖已滿(send()返回-1,且errno為EAGAIN),那么會(huì)等待后再重試.這種方式并不很完美,在理論上可能會(huì)長時(shí)間的阻塞在socket_send()內(nèi)部,但暫沒有更好的方法.ssize_t socket_send(int sockfd, const char* buffer, size_t buflen)  ssize_t tmp;  size_t total = buflen;  con

59、st char *p = buffer;  while(1)      tmp = send(sockfd, p, total, 0);    if(tmp < 0)          / 當(dāng)send收到信號時(shí),可以繼續(xù)寫,但這里返回-1.      if(errno = EINTR)        return

60、 -1;      / 當(dāng)socket是非阻塞時(shí),如返回此錯(cuò)誤,表示寫緩沖隊(duì)列已滿,      / 在這里做延時(shí)后再重試.      if(errno = EAGAIN)              usleep(1000);        continue;&

61、#160;           return -1;        if(size_t)tmp = total)      return buflen;    total -= tmp;    p += tmp;    return tmp;在linux的網(wǎng)絡(luò)編程中，很長的時(shí)間都在使用select來做事件觸發(fā)。在lin

62、ux新的內(nèi)核中，有了一種替換它的機(jī)制，就是epoll。 相比于select，epoll最大的好處在于它不會(huì)隨著監(jiān)聽fd數(shù)目的增長而降低效率。因?yàn)樵趦?nèi)核中的select實(shí)現(xiàn)中，它是采用輪詢來處理的，輪詢的fd數(shù)目越多，自然耗時(shí)越多。并且，在linux/posix_types.h頭文件有這樣的聲明： #define _FD_SETSIZE    1024 表示select最多同時(shí)監(jiān)聽1024個(gè)fd，當(dāng)然，可以通過修改頭文件再重編譯內(nèi)核來擴(kuò)大這個(gè)數(shù)目，但這似乎并不治本。 epoll的接口非常簡單，一共就三個(gè)函數(shù)： 1. int epoll_create(int size

63、); 創(chuàng)立一個(gè)epoll的句柄，size用來告訴內(nèi)核這個(gè)監(jiān)聽的數(shù)目一共有多大。這個(gè)參數(shù)不同于select()中的第一個(gè)參數(shù)，給出最大監(jiān)聽的fd+1的值。需要注意的是，當(dāng)創(chuàng)立好epoll句柄后，它就是會(huì)占用一個(gè)fd值，在linux下如果查看/proc/進(jìn)程id/fd/，是能夠看到這個(gè)fd的，所以在使用完epoll后，必須調(diào)用close()關(guān)閉，否那么可能導(dǎo)致fd被耗盡。 2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); epoll的事件注冊函數(shù)，它不同與select()是在監(jiān)聽事件時(shí)告訴內(nèi)核要監(jiān)聽什么類型

64、的事件，而是在這里先注冊要監(jiān)聽的事件類型。第一個(gè)參數(shù)是epoll_create()的返回值，第二個(gè)參數(shù)表示動(dòng)作，用三個(gè)宏來表示： EPOLL_CTL_ADD：注冊新的fd到epfd中； EPOLL_CTL_MOD：修改已經(jīng)注冊的fd的監(jiān)聽事件； EPOLL_CTL_DEL：從epfd中刪除一個(gè)fd； 第三個(gè)參數(shù)是需要監(jiān)聽的fd，第四個(gè)參數(shù)是告訴內(nèi)核需要監(jiān)聽什么事，struct epoll_event結(jié)構(gòu)如下： struct epoll_event   _uint32_t events;  /* Epoll events */   epoll_data_t data

65、;  /* User data variable */ ; events可以是以下幾個(gè)宏的集合： EPOLLIN ：表示對應(yīng)的文件描述符可以讀包括對端SOCKET正常關(guān)閉； EPOLLOUT：表示對應(yīng)的文件描述符可以寫； EPOLLPRI：表示對應(yīng)的文件描述符有緊急的數(shù)據(jù)可讀這里應(yīng)該表示有帶外數(shù)據(jù)到來； EPOLLERR：表示對應(yīng)的文件描述符發(fā)生錯(cuò)誤； EPOLLHUP：表示對應(yīng)的文件描述符被掛斷； EPOLLET： 將EPOLL設(shè)為邊緣觸發(fā)(Edge Triggered)模式，這是相對于水平觸發(fā)(Level Triggered)來說的。 EPOLLONESHOT：只監(jiān)聽一次事件，當(dāng)

66、監(jiān)聽完這次事件之后，如果還需要繼續(xù)監(jiān)聽這個(gè)socket的話，需要再次把這個(gè)socket參加到EPOLL隊(duì)列里 3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout); 等待事件的產(chǎn)生，類似于select()調(diào)用。參數(shù)events用來從內(nèi)核得到事件的集合，maxevents告之內(nèi)核這個(gè)events有多大，這個(gè)maxevents的值不能大于創(chuàng)立epoll_create()時(shí)的size，參數(shù)timeout是超時(shí)時(shí)間毫秒，0會(huì)立即返回，-1將不確定，也有說法說是永久阻塞。該函數(shù)返回需要處理

67、的事件數(shù)目，如返回0表示已超時(shí)。 - 從man手冊中，得到ET和LT的具體描述如下 EPOLL事件有兩種模型： Edge Triggered (ET) Level Triggered (LT) 假設(shè)有這樣一個(gè)例子： 1. 我們已經(jīng)把一個(gè)用來從管道中讀取數(shù)據(jù)的文件句柄(RFD)添加到epoll描述符 2. 這個(gè)時(shí)候從管道的另一端被寫入了2KB的數(shù)據(jù) 3. 調(diào)用epoll_wait(2)，并且它會(huì)返回RFD，說明它已經(jīng)準(zhǔn)備好讀取操作 4. 然后我們讀取了1KB的數(shù)據(jù) 5. 調(diào)用epoll_wait(2). Edge Triggered 工作模式： 如果我們在第1步將RFD添加到epoll描述符的時(shí)

68、候使用了EPOLLET標(biāo)志，那么在第5步調(diào)用epoll_wait(2)之后將有可能會(huì)掛起，因?yàn)槭Ｓ嗟臄?shù)據(jù)還存在于文件的輸入緩沖區(qū)內(nèi)，而且數(shù)據(jù)發(fā)出端還在等待一個(gè)針對已經(jīng)發(fā)出數(shù)據(jù)的反應(yīng)信息。只有在監(jiān)視的文件句柄上發(fā)生了某個(gè)事件的時(shí)候 ET 工作模式才會(huì)匯報(bào)事件。因此在第5步的時(shí)候，調(diào)用者可能會(huì)放棄等待仍在存在于文件輸入緩沖區(qū)內(nèi)的剩余數(shù)據(jù)。在上面的例子中，會(huì)有一個(gè)事件產(chǎn)生在RFD句柄上，因?yàn)樵诘?步執(zhí)行了一個(gè)寫操作，然后，事件將會(huì)在第3步被銷毀。因?yàn)榈?步的讀取操作沒有讀空文件輸入緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，因此我們在第5步調(diào)用 epoll_wait(2)完成后，是否掛起是不確定的。epoll工作在ET模式的時(shí)

69、候，必須使用非阻塞套接口，以防止由于一個(gè)文件句柄的阻塞讀/阻塞寫操作把處理多個(gè)文件描述符的任務(wù)餓死。最好以下面的方式調(diào)用ET模式的epoll接口，在后面會(huì)介紹防止可能的缺陷。    i    基于非阻塞文件句柄    ii   只有當(dāng)read(2)或者write(2)返回EAGAIN時(shí)才需要掛起，等待。但這并不是說每次read()時(shí)都需要循環(huán)讀，直到讀到產(chǎn)生一個(gè)EAGAIN才認(rèn)為此次事件處理完成，當(dāng)read()返回的讀到的數(shù)據(jù)長度小于請求的數(shù)據(jù)長度時(shí)，就可以確定此時(shí)緩沖中已沒有數(shù)據(jù)了，也就可以認(rèn)為此事讀事

70、件已處理完成。 Level Triggered 工作模式 相反的，以LT方式調(diào)用epoll接口的時(shí)候，它就相當(dāng)于一個(gè)速度比擬快的poll(2)，并且無論后面的數(shù)據(jù)是否被使用，因此他們具有同樣的職能。因?yàn)榧词故褂肊T模式的epoll，在收到多個(gè)chunk的數(shù)據(jù)的時(shí)候仍然會(huì)產(chǎn)生多個(gè)事件。調(diào)用者可以設(shè)定EPOLLONESHOT標(biāo)志，在 epoll_wait(2)收到事件后epoll會(huì)與事件關(guān)聯(lián)的文件句柄從epoll描述符中禁止掉。因此當(dāng)EPOLLONESHOT設(shè)定后，使用帶有 EPOLL_CTL_MOD標(biāo)志的epoll_ctl(2)處理文件句柄就成為調(diào)用者必須作的事情。 然后詳細(xì)解釋ET, LT:

71、LT(level triggered)是缺省的工作方式，并且同時(shí)支持block和no-block socket.在這種做法中，內(nèi)核告訴你一個(gè)文件描述符是否就緒了，然后你可以對這個(gè)就緒的fd進(jìn)行IO操作。如果你不作任何操作，內(nèi)核還是會(huì)繼續(xù)通知你的，所以，這種模式編程出錯(cuò)誤可能性要小一點(diǎn)。傳統(tǒng)的select/poll都是這種模型的代表 ET(edge-triggered)是高速工作方式，只支持no-block socket。在這種模式下，當(dāng)描述符從未就緒變?yōu)榫途w時(shí)，內(nèi)核通過epoll告訴你。然后它會(huì)假設(shè)你知道文件描述符已經(jīng)就緒，并且不會(huì)再為那個(gè)文件描述符發(fā)送更多的就緒通知，直到你做了某些操作導(dǎo)致那

72、個(gè)文件描述符不再為就緒狀態(tài)了(比方，你在發(fā)送，接收或者接收請求，或者發(fā)送接收的數(shù)據(jù)少于一定量時(shí)導(dǎo)致了一個(gè)EWOULDBLOCK 錯(cuò)誤。但是請注意，如果一直不對這個(gè)fd作IO操作(從而導(dǎo)致它再次變成未就緒)，內(nèi)核不會(huì)發(fā)送更多的通知(only once),不過在TCP協(xié)議中，ET模式的加速效用仍需要更多的benchmark確認(rèn)這句話不理解。 在許多測試中我們會(huì)看到如果沒有大量的idle -connection或者dead-connection，epoll的效率并不會(huì)比select/poll高很多，但是當(dāng)我們遇到大量的idle- connection(例如WAN環(huán)境中存在大量的慢速連接)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)e

73、poll的效率大大高于select/poll。未測試 另外，當(dāng)使用epoll的ET模型來工作時(shí)，當(dāng)產(chǎn)生了一個(gè)EPOLLIN事件后， 讀數(shù)據(jù)的時(shí)候需要考慮的是當(dāng)recv()返回的大小如果等于請求的大小，那么很有可能是緩沖區(qū)還有數(shù)據(jù)未讀完，也意味著該次事件還沒有處理完，所以還需要再次讀?。?while(rs)   buflen = recv(activeeventsi.data.fd, buf, sizeof(buf), 0);   if(buflen < 0)       / 由于是非阻塞的模式,所以當(dāng)errno為EAGAIN時(shí),

74、表示當(dāng)前緩沖區(qū)已無數(shù)據(jù)可讀     / 在這里就當(dāng)作是該次事件已處理處.     if(errno = EAGAIN)      break;     else      return;       else if(buflen = 0)         / 這里表示對端的socket已正常關(guān)閉.    &#

75、160;  if(buflen = sizeof(buf)      rs = 1;   / 需要再次讀取    else      rs = 0; 還有，假設(shè)發(fā)送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序讀比轉(zhuǎn)發(fā)的socket要快),由于是非阻塞的socket,那么send()函數(shù)雖然返回,但實(shí)際緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)并未真正發(fā)給接收端,這樣不斷的讀和發(fā)，當(dāng)緩沖區(qū)滿后會(huì)產(chǎn)生EAGAIN錯(cuò)誤(參考man send),同時(shí),不理會(huì)這次請求發(fā)送的數(shù)據(jù).所以,需要封裝soc

76、ket_send()的函數(shù)用來處理這種情況,該函數(shù)會(huì)盡量將數(shù)據(jù)寫完再返回，返回-1表示出錯(cuò)。在socket_send()內(nèi)部,當(dāng)寫緩沖已滿(send()返回-1,且errno為EAGAIN),那么會(huì)等待后再重試.這種方式并不很完美,在理論上可能會(huì)長時(shí)間的阻塞在socket_send()內(nèi)部,但暫沒有更好的方法. ssize_t socket_send(int sockfd, const char* buffer, size_t buflen)   ssize_t tmp;   size_t total = buflen;   const char *p = buf

77、fer;   while(1)       tmp = send(sockfd, p, total, 0);     if(tmp < 0)           / 當(dāng)send收到信號時(shí),可以繼續(xù)寫,但這里返回-1.       if(errno = EINTR)         return -1;  

78、;     / 當(dāng)socket是非阻塞時(shí),如返回此錯(cuò)誤,表示寫緩沖隊(duì)列已滿,       / 在這里做延時(shí)后再重試.       if(errno = EAGAIN)               usleep(1000);         continue;  

79、;           return -1;         if(size_t)tmp = total)       return buflen;     total -= tmp;     p += tmp;     return tmp;  epoll有兩種模式,Edge Triggered(簡稱ET) 和 Level Triggered(簡稱LT).在采用這兩種模式時(shí)要注意的是,如果采用ET模式,那