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[操作系统]epol学习笔记


epol学习笔记

epoll的相关系统调用

epoll_create()

epoll_ctl()

epoll_wait()

int epoll_create(int size);

创建一个epoll的句柄。

  1. 自从linux2.6.8之后,size参数是被忽略的。
  2. 创建epoll句柄后,它就是会占用一个fd值,在使用完epoll后,必须调用close()关闭。

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

epoll的事件注册函数。

  1. 第一个参数是epoll_create()的返回值。

  2. 第二个参数表示动作,用三个宏来表示:

    EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中;

    EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件;

    EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除一个fd。

  3. 第三个参数是需要监听的fd。

  4. 第四个参数是告诉内核需要监听什么事。

struct epoll_event结构如下:

typedef union epoll_data

{//保存触发事件的某个文件描述符相关的数据

    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 */

};

events可以是以下几个宏的集合:

  1. EPOLLIN:表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭);
  2. EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写;
  3. 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);
  4. EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误;
  5. EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断;
  6. 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。
  7. 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。

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);

收集在epoll监控的事件中已经发生的事件。

  1. 参数events是分配好的epoll_event结构体数组,epoll将会把发生的事件赋值到events数组中(events不可以是空指针,内核只负责把数据复制到这个events数组中,不会去帮助我们在用户态中分配内存)。
  2. maxevents告之内核这个events有多大,这个maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size。(自从linux2.6.8之后,size参数是被忽略的。)maxevents值使用cat /proc/sys/fs/file-max命令查询,与内存的大小有关。
  3. 最后一个timeout是epoll_wait的超时,为0的时候表示马上返回,为-1的时候表示一直等下去,直到有事件发生,为任意正整数的时候表示等这么长的时间,如果一直没有事件,则返回。一般如果网络主循环是单独的线程的话,可以用-1来等,这样可以保证一些效率,如果是和主逻辑在同一个线程的话,则可以用0来保证主循环的效率。
  4. 如果函数调用成功,返回对应I/O上已准备好的文件描述符数目,如返回0表示已超时。

Edge Triggered 工作模式

  1. 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。
  2. 最好以下面的方式调用ET模式的epoll接口,在后面会介绍避免可能的缺陷。

@ 基于非阻塞文件句柄

@ 只有当read()或者write()返回EAGAIN时才需要挂起,等待。

但这并不是说每次read()时都需要循环读,直到读到产生一个EAGAIN才认为此次事件处理完成,当read()返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时,就可以确定此时缓冲中已没有数据了,也就可以认为此事读事件已处理完成。