文章目录
- 1.epoll
- 2.epoll LT
- 3.epoll ET
1.epoll
- epoll
#include <sys/epoll.h>
int epoll_create(int size);
int epoll_create1(int flags);
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
联合体，随便用，联合体最大是uint64_t ，所以是8个字节
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;4字节
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event {
uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */对哪个fd进行关注，填在这里
};
- 两种触发模式
（1）Level-Triggered，与poll类似
（2）Edge-Triggered，边沿触发 - 如果采用Level-Triggered，那什么时候关注EPOLLOUT事件?会不会造成busy-loop?
看poll（（P4）poll：poll使用的基本流程 ，EMFILE处理 ，cmake），epoll的LT与poll一样
2.epoll LT
- epoll LT图
-eg：05\echosrv_epoll.cpp
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
typedef std::vector<struct epoll_event> EventList;
#define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
int main(void)
{
signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
int idlefd = open("/dev/null", O_RDONLY | O_CLOEXEC);
int listenfd;
//if ((listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
if ((listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_TCP)) < 0)
ERR_EXIT("socket");
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(5188);
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
int on = 1;
if (setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
ERR_EXIT("setsockopt");
if (bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
ERR_EXIT("bind");
if (listen(listenfd, SOMAXCONN) < 0)
ERR_EXIT("listen");
std::vector<int> clients;
int epollfd; //epoll_create(能够处理的fd的个数，这个数随便填，系统资源能管多少fd，他就有多少，就能处理多大的并发)
epollfd = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);//man epoll_create,epoll_create1=epoll_create+fcntl+EPOLL_CLOEXEC
struct epoll_event event;
event.data.fd = listenfd;
event.events = EPOLLIN/* |默认是LT模式。 EPOLLET*/;
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &event);//将listenfd添加到epollfd进行关注，以及所关注的事件添加到epollfd进行管理
//初始状态里面要有关注的事件
EventList events(16);//初始化一个事件列表
struct sockaddr_in peeraddr;
socklen_t peerlen;
int connfd;
int nready;
while (1)
{
//&*events.begin()第一个元素的地址
//static_cast<int>(events.size())：enents大小
//-1：表示等待
//返回的事件都放在&*events.begin(),这仅仅是个输出参数，不需要传递关注的事件。关注的事件由epoll_ctl来传递了，由epollfd来管理，
//而poll是一个输入输出参数，要把里面的数据拷贝到内核，就多了数据拷贝
/*
这块内容在poll中是应用层的数组&*events.begin()管理的，现在由内核取管理了，内核开辟了一个数据结构，将关注的事件放到这个数据结构中
epollfd = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);
。。。
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &event)
所以，epoll的&*events.begin()只是一个输出参数，意味着：每次等待的时候，不需要每次把我们要关注的事件拷贝到内核，不需要每次从用户空间将数据拷贝到
内核空间
*/
//nready：返回的事件个数
nready = epoll_wait(epollfd, &*events.begin(), static_cast<int>(events.size()), -1);//相当于poll
if (nready == -1)
{
if (errno == EINTR)
continue;
ERR_EXIT("epoll_wait");
}
if (nready == 0) // nothing happended
continue;
//返回的事件个数=16，说明空间不够了。就成倍扩大
if ((size_t)nready == events.size())
events.resize(events.size()*2);
for (int i = 0; i < nready; ++i)
{
//这里的events都是活跃的fd
if (events[i].data.fd == listenfd)
{
peerlen = sizeof(peeraddr);
connfd = ::accept4(listenfd, (struct sockaddr*)&peeraddr,
&peerlen, SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC);
if (connfd == -1)
{
if (errno == EMFILE)
{
close(idlefd);
idlefd = accept(listenfd, NULL, NULL);
close(idlefd);
idlefd = open("/dev/null", O_RDONLY | O_CLOEXEC);
continue;
}
else
ERR_EXIT("accept4");
}
std::cout<<"ip="<<inet_ntoa(peeraddr.sin_addr)<<
" port="<<ntohs(peeraddr.sin_port)<<std::endl;
clients.push_back(connfd);
event.data.fd = connfd;
event.events = EPOLLIN/* | EPOLLET*/;
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &event);//将connfd加入关注EPOLL_CTL_ADD
}
//处理完listenfd，就处理connfd
else if (events[i].events & EPOLLIN)
{
connfd = events[i].data.fd;
if (connfd < 0)
continue;
char buf[1024] = {0};
int ret = read(connfd, buf, 1024);
if (ret == -1)
ERR_EXIT("read");
if (ret == 0)//对方关闭
{
std::cout<<"client close"<<std::endl;
close(connfd);
event = events[i];
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, connfd, &event);//剔除connfd，下次不关注
clients.erase(std::remove(clients.begin(), clients.end(), connfd), clients.end());
continue;
}
std::cout<<buf;
write(connfd, buf, strlen(buf));
}
}
}
return 0;
}
05\echocli.cpp
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
#define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
int main(void)
{
int sock;
if ((sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
ERR_EXIT("socket");
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(5188);
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
if (connect(sock, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
ERR_EXIT("connect");
struct sockaddr_in localaddr;
socklen_t addrlen = sizeof(localaddr);
if (getsockname(sock, (struct sockaddr*)&localaddr, &addrlen) < 0)
ERR_EXIT("getsockname");
std::cout<<"ip="<<inet_ntoa(localaddr.sin_addr)<<
" port="<<ntohs(localaddr.sin_port)<<std::endl;
char sendbuf[1024] = {0};
char recvbuf[1024] ={0};
while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
{
write(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));
read(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf));
fputs(recvbuf, stdout);
memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
}
close(sock);
return 0;
}
05\CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
project(pas CXX)
set(CXX_FLAGS -g -Wall)
set(CMAKE_CXX_COMPILER "g++")
string(REPLACE ";" " " CMAKE_CXX_FLAGS "${CXX_FLAGS}")
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
add_executable(echosrv_poll echosrv_poll.cpp)
add_executable(echosrv_epoll echosrv_epoll.cpp)
add_executable(echocli echocli.cpp)
05\build.sh
#!/bin/sh
set -x
SOURCE_DIR=`pwd`
BUILD_DIR=${BUILD_DIR:-../build}
mkdir -p $BUILD_DIR \
&& cd $BUILD_DIR \
&& cmake $SOURCE_DIR \
&& make $*
- poll模型：每次调用poll函数的时候，都需要把监听fd和连接fd所感兴趣的事件数组拷贝到内核，数据拷贝是服务器性能杀手之一
- 而epoll则拷贝一次就行了，你关注的事件的fd都由epollfd来管理了，在内核中已经有数据来维护了，不需要再传递了，而poll每次都要传递进去，所以效率低
- 测试：
3.epoll ET
- epoll ET图
- epoll ET模式的EMFILE问题
