epoll的两种工作模式

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mob6047570191d0 2016-04-20 10:09:00

文章标签 数据 #include #define java代码多路复用 文章分类 代码人生

epoll有两种模式,Edge Triggered(简称ET) 和 Level Triggered(简称LT).在採用这两种模式时要注意的是,假设採用ET模式,那么仅当状态发生变化时才会通知,而採用LT模式类似于原来的select/poll操作,仅仅要还有没有处理的事件就会一直通知.

以代码来说明问题:

首先给出server的代码,须要说明的是每次accept的连接,增加可读集的时候採用的都是ET模式,并且接收缓冲区是5字节的,也就是每次仅仅接收5字节的数据:

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#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 100
#define LISTENQ 20
#define SERV_PORT 5000
#define INFTIM 1000
void setnonblocking(int sock)
{
int opts;
opts=fcntl(sock,F_GETFL);
if(opts<0)
{
perror("fcntl(sock,GETFL)");
exit(1);
}
opts = opts|O_NONBLOCK;
if(fcntl(sock,F_SETFL,opts)<0)
{
perror("fcntl(sock,SETFL,opts)");
exit(1);
}
}
int main()
{
int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd,epfd,nfds;
ssize_t n;
char line[MAXLINE];
socklen_t clilen;
//声明epoll_event结构体的变量,ev用于注冊事件,数组用于回传要处理的事件
struct epoll_event ev,events[20];
//生成用于处理accept的epoll专用的文件描写叙述符
epfd=epoll_create(256);
struct sockaddr_in clientaddr;
struct sockaddr_in serveraddr;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//把socket设置为非堵塞方式
//setnonblocking(listenfd);
//设置与要处理的事件相关的文件描写叙述符
ev.data.fd=listenfd;
//设置要处理的事件类型
ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
//ev.events=EPOLLIN;
//注冊epoll事件
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev);
bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));
serveraddr.sin_family = AF_INET;
char *local_addr="127.0.0.1";
inet_aton(local_addr,&(serveraddr.sin_addr));//htons(SERV_PORT);
serveraddr.sin_port=htons(SERV_PORT);
bind(listenfd,(sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
listen(listenfd, LISTENQ);
maxi = 0;
for ( ; ; ) {
//等待epoll事件的发生
nfds=epoll_wait(epfd,events,20,500);
//处理所发生的全部事件
for(i=0;i<nfds;++i)
{
if(events[i].data.fd==listenfd)
{
connfd = accept(listenfd,(sockaddr *)&clientaddr, &clilen);
if(connfd<0){
perror("connfd<0");
exit(1);
}
//setnonblocking(connfd);
char *str = inet_ntoa(clientaddr.sin_addr);
cout << "accapt a connection from " << str << endl;
//设置用于读操作的文件描写叙述符
ev.data.fd=connfd;
//设置用于注測的读操作事件
ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
//ev.events=EPOLLIN;
//注冊ev
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&ev);
}
else if(events[i].events&EPOLLIN)
{
cout << "EPOLLIN" << endl;
if ( (sockfd = events[i].data.fd) < 0)
continue;
if ( (n = read(sockfd, line, MAXLINE)) < 0) {
if (errno == ECONNRESET) {
close(sockfd);
events[i].data.fd = -1;
} else
std::cout<<"readline error"<<std::endl;
} else if (n == 0) {
close(sockfd);
events[i].data.fd = -1;
}
line[n] = '\0';
cout << "read " << line << endl;
//设置用于写操作的文件描写叙述符
ev.data.fd=sockfd;
//设置用于注測的写操作事件
ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;
//改动sockfd上要处理的事件为EPOLLOUT
//epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);
}
else if(events[i].events&EPOLLOUT)
{
sockfd = events[i].data.fd;
write(sockfd, line, n);
//设置用于读操作的文件描写叙述符
ev.data.fd=sockfd;
//设置用于注測的读操作事件
ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
//改动sockfd上要处理的事件为EPOLIN
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);
}
}
}
return 0;
}

以下给出測试所用的Perl写的client端,在client中发送10字节的数据,同一时候让client在发送完数据之后进入死循环, 也就是在发送完之后连接的状态不发生改变--既不再发送数据, 也不关闭连接,这样才干观察出server的状态:

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

#!/usr/bin/perl
use IO::Socket;
my $host = "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 send over, go to sleep \n";
while (1)
{
sleep(1);
}

执行server和client发现,server只读取了5字节的数据,而client事实上发送了10字节的数据,也就是说,server仅当第一次监听到了EPOLLIN事件,因为没有读取完数据,并且採用的是ET模式,状态在此之后不发生变化,因此server再也接收不到EPOLLIN事件了.

(友情提示:上面的这个測试client,当你关闭它的时候会再次出发IO可读事件给server,此时server就会去读取剩下的5字节数据了,可是这一事件与前面描写叙述的ET性质并不矛盾.)

假设我们把client改为这样:

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

#!/usr/bin/perl
use IO::Socket;
my $host = "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 send over, go to sleep \n";
sleep(5);
print "5 second gone send another line\n";
print $socket $msg_out;
while (1)
{
sleep(1);
}

能够发现,在server接收完5字节的数据之后一直监听不到client的事件,而当client休眠5秒之后又一次发送数据,server再次监听到了变化,仅仅只是由于仅仅是读取了5个字节,仍然有10个字节的数据(client第二次发送的数据)没有接收完.

假设上面的实验中,对accept的socket都採用的是LT模式,那么仅仅要还有数据留在buffer中,server就会继续得到通知,读者能够自行修改代码进行实验.

基于这两个实验,能够得出这种结论:ET模式仅当状态发生变化的时候才获得通知,这里所谓的状态的变化并不包含缓冲区中还有未处理的数据,也就是说,假设要採用ET模式,须要一直read/write直到出错为止,非常多人反映为什么採用ET模式仅仅接收了一部分数据就再也得不到通知了,大多由于这样;而LT模式是仅仅要有数据没有处理就会一直通知下去的.

补充说明一下这里一直强调的"状态变化"是什么:

1)对于监听可读事件时,假设是socket是监听socket,那么当有新的主动连接到来为状态发生变化;对一般的socket而言,协议栈中相应的缓冲区有新的数据为状态发生变化.可是,假设在一个时间同一时候接收了N个连接(N>1),可是监听socket仅仅accept了一个连接,那么其他未 accept的连接将不会在ET模式下给监听socket发出通知,此时状态不发生变化;对于一般的socket,就如样例中而言,假设相应的缓冲区本身已经有了N字节的数据,而仅仅取出了小于N字节的数据,那么残存的数据不会造成状态发生变化.

2)对于监听可写事件时,同理可推,不再详述.

而不论是监听可读还是可写,对方关闭socket连接都将造成状态发生变化,比方在样例中,假设强行中断client脚本,也就是主动中断了socket连接,那么都将造成server端发生状态的变化,从而server得到通知,将已经在本方缓冲区中的数据读出.

把前面的描写叙述能够总结例如以下:仅当对方的动作(发出数据,关闭连接等)造成的事件才干导致状态发生变化,而本方协议栈中已经处理的事件(包含接收了对方的数据,接收了对方的主动连接请求)并非造成状态发生变化的必要条件,状态变化一定是对方造成的.所以在ET模式下的,必须一直处理到出错或者全然处理完成,才干进行下一个动作,否则可能会错误发生.

另外,从这个样例中,也能够阐述一些主要的网络编程概念.首先,连接的两端中,一端发送成功并不代表着对方上层应用程序接收成功, 就拿上面的client測试程序来说,10字节的数据已经发送成功,可是上层的server并没有调用read读取数据,因此发送成功只说明了数据被对方的协议栈接收存放在了相应的buffer中,而上层的应用程序是否接收了这部分数据不得而知;相同的,读取数据时也只代表着本方协议栈的相应buffer中有数据可读,而此时时候在对端是否在发送数据也不得而知.

epoll精髓

在linux的网络编程中，非常长的时间都在使用select来做事件触发。在linux新的内核中，有了一种替换它的机制，就是epoll。

相比于select。epoll最大的优点在于它不会随着监听fd数目的增长而减少效率。由于在内核中的select实现中，它是採用轮询来处理的，轮询的fd数目越多，自然耗时越多。而且。在linux/posix_types.h头文件有这种声明：

#define __FD_SETSIZE 1024

表示select最多同一时候监听1024个fd，当然，能够通过改动头文件再重编译内核来扩大这个数目，但这似乎并不治本。

epoll的接口很easy。一共就三个函数：

1. int epoll_create(int size);

创建一个epoll的句柄。size用来告诉内核这个监听的数目一共同拥有多大。这个參数不同于select()中的第一个參数，给出最大监听的fd+1的值。

须要注意的是，当创建好epoll句柄后。它就是会占用一个fd值，在linux下假设查看/proc/进程id/fd/，是可以看到这个fd的。所以在使用完epoll后，必须调用close()关闭，否则可能导致fd被耗尽。

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

epoll的事件注冊函数，它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件，而是在这里先注冊要监听的事件类型。

第一个參数是epoll_create()的返回值。第二个參数表示动作，用三个宏来表示：

EPOLL_CTL_ADD：注冊新的fd到epfd中；

EPOLL_CTL_MOD：改动已经注冊的fd的监听事件；

EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd；

第三个參数是须要监听的fd。第四个參数是告诉内核须要监听什么事，struct epoll_event结构例如以下：

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};

events能够是下面几个宏的集合：

EPOLLIN ：表示相应的文件描写叙述符能够读（包含对端SOCKET正常关闭）；

EPOLLOUT：表示相应的文件描写叙述符能够写；

EPOLLPRI：表示相应的文件描写叙述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；

EPOLLERR：表示相应的文件描写叙述符错误发生；

EPOLLHUP：表示相应的文件描写叙述符被挂断；

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：仅仅监听一次事件。当监听完这次事件之后，假设还须要继续监听这个socket的话，须要再次把这个socket增加到EPOLL队列里

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

等待事件的产生，类似于select()调用。

參数events用来从内核得到事件的集合，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，參数timeout是超时时间（毫秒，0会马上返回，-1将不确定，也有说法说是永久堵塞）。该函数返回须要处理的事件数目。如返回0表示已超时。

--------------------------------------------------------------------------------------------

从man手冊中。得到ET和LT的详细描写叙述例如以下

EPOLL事件有两种模型：

Edge Triggered (ET)

Level Triggered (LT)

假如有这样一个样例：

1. 我们已经把一个用来从管道中读取数据的文件句柄(RFD)加入到epoll描写叙述符

2. 这个时候从管道的还有一端被写入了2KB的数据

3. 调用epoll_wait(2)，而且它会返回RFD，说明它已经准备好读取操作

4. 然后我们读取了1KB的数据

5. 调用epoll_wait(2)......

Edge Triggered 工作模式：

假设我们在第1步将RFD加入到epoll描写叙述符的时候使用了EPOLLET标志。那么在第5步调用epoll_wait(2)之后将有可能会挂起，由于剩余的数据还存在于文件的输入缓冲区内。并且数据发出端还在等待一个针对已经发出数据的反馈信息。

仅仅有在监视的文件句柄上发生了某个事件的时候 ET 工作模式才会汇报事件。因此在第5步的时候，调用者可能会放弃等待仍在存在于文件输入缓冲区内的剩余数据。在上面的样例中，会有一个事件产生在RFD句柄上。由于在第2步运行了一个写操作，然后，事件将会在第3步被销毁。

由于第4步的读取操作没有读空文件输入缓冲区内的数据，因此我们在第5步调用 epoll_wait(2)完毕后。是否挂起是不确定的。

epoll工作在ET模式的时候，必须使用非堵塞套接口。以避免因为一个文件句柄的堵塞读/堵塞写操作把处理多个文件描写叙述符的任务饿死。最好以以下的方式调用ET模式的epoll接口，在后面会介绍避免可能的缺陷。

i 基于非堵塞文件句柄

ii 仅仅有当read(2)或者write(2)返回EAGAIN时才须要挂起。等待。

但这并非说每次read()时都须要循环读。直到读到产生一个EAGAIN才觉得此次事件处理完毕。当read()返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时，就能够确定此时缓冲中已没有数据了。也就能够觉得此事读事件已处理完毕。

Level Triggered 工作模式

相反的，以LT方式调用epoll接口的时候，它就相当于一个速度比較快的poll(2)，而且不管后面的数据是否被使用，因此他们具有相同的职能。由于即使使用ET模式的epoll，在收到多个chunk的数据的时候仍然会产生多个事件。调用者能够设定EPOLLONESHOT标志，在 epoll_wait(2)收到事件后epoll会与事件关联的文件句柄从epoll描写叙述符中禁止掉。因此当EPOLLONESHOT设定后，使用带有 EPOLL_CTL_MOD标志的epoll_ctl(2)处理文件句柄就成为调用者必须作的事情。

然后详解ET, LT:

LT(level triggered)是缺省的工作方式，而且同一时候支持block和no-block socket.在这样的做法中，内核告诉你一个文件描写叙述符是否就绪了，然后你能够对这个就绪的fd进行IO操作。假设你不作不论什么操作，内核还是会继续通知你的。所以。这样的模式编程出错误可能性要小一点。

传统的select/poll都是这样的模型的代表．

ET(edge-triggered)是快速工作方式，仅仅支持no-block socket。在这样的模式下，当描写叙述符从未就绪变为就绪时。内核通过epoll告诉你。然后它会如果你知道文件描写叙述符已经就绪，而且不会再为那个文件描写叙述符发送很多其它的就绪通知，直到你做了某些操作导致那个文件描写叙述符不再为就绪状态了(比方，你在发送，接收或者接收请求，或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK 错误）。

可是请注意。假设一直不正确这个fd作IO操作(从而导致它再次变成未就绪)，内核不会发送很多其它的通知(only once),只是在TCP协议中，ET模式的加速效用仍须要很多其它的benchmark确认（这句话不理解）。

在很多測试中我们会看到假设没有大量的idle -connection或者dead-connection。epoll的效率并不会比select/poll高非常多，可是当我们遇到大量的idle- connection(比如WAN环境中存在大量的慢速连接)，就会发现epoll的效率大大高于select/poll。

（未測试）

另外。当使用epoll的ET模型来工作时，当产生了一个EPOLLIN事件后，

读数据的时候须要考虑的是当recv()返回的大小假设等于请求的大小，那么非常有可能是缓冲区还有数据未读完，也意味着该次事件还没有处理完，所以还须要再次读取：

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

while(rs)
{
buflen = recv(activeevents[i].data.fd, buf, sizeof(buf), 0);
if(buflen < 0)
{
// 因为是非堵塞的模式,所以当errno为EAGAIN时,表示当前缓冲区已无数据可读
// 在这里就当作是该次事件已处理处.
if(errno == EAGAIN)
break;
else
return;
}
else if(buflen == 0)
{
// 这里表示对端的socket已正常关闭.
}
if(buflen == sizeof(buf)
rs = 1; // 须要再次读取
else
rs = 0;
}

还有，假如发送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序读比转发的socket要快),因为是非堵塞的socket,那么send()函数尽管返回,但实际缓冲区的数据并未真正发给接收端,这样不断的读和发。当缓冲区满后会产生EAGAIN错误(參考man send),同一时候,不理会这次请求发送的数据.所以,须要封装socket_send()的函数用来处理这样的情况,该函数会尽量将数据写完再返回，返回-1表示出错。在socket_send()内部,当写缓冲已满(send()返回-1,且errno为EAGAIN),那么会等待后再重试.这样的方式并不非常完美,在理论上可能会长时间的堵塞在socket_send()内部,但暂没有更好的办法.

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

ssize_t socket_send(int sockfd, const char* buffer, size_t buflen)
{
ssize_t tmp;
size_t total = buflen;
const char *p = buffer;
while(1)
{
tmp = send(sockfd, p, total, 0);
if(tmp < 0)
{
// 当send收到信号时,能够继续写,但这里返回-1.
if(errno == EINTR)
return -1;
// 当socket是非堵塞时,如返回此错误,表示写缓冲队列已满,
// 在这里做延时后再重试.
if(errno == EAGAIN)
{
usleep(1000);
continue;
}
return -1;
}
if((size_t)tmp == total)
return buflen;
total -= tmp;
p += tmp;
}
return tmp;
}

epoll为什么这么快

epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,可是仅用于linux2.6以上内核,在開始讨论这个问题之前,先来解释一下为什么须要多路复用IO.

以一个生活中的样例来解释.

如果你在大学中读书,要等待一个朋友来訪,而这个朋友仅仅知道你在A号楼,可是不知道你详细住在哪里,于是你们约好了在A号楼门口见面.

假设你使用的堵塞IO模型来处理这个问题,那么你就仅仅能一直守候在A号楼门口等待朋友的到来,在这段时间里你不能做别的事情,不难知道,这样的方式的效率是低下的.

如今时代变化了,開始使用多路复用IO模型来处理这个问题.你告诉你的朋友来了A号楼找楼管大妈,让她告诉你该怎么走.这里的楼管大妈扮演的就是多路复用IO的角色.

进一步解释select和epoll模型的差异.

select版大妈做的是例如以下的事情:比方同学甲的朋友来了,select版大妈比較笨,她带着朋友挨个房间进行查询谁是同学甲,你等的朋友来了,于是在实际的代码中,select版大妈做的是下面的事情:

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

int n = select(&readset,NULL,NULL,100);
for (int i = 0; n > 0; ++i)
{
if (FD_ISSET(fdarray[i], &readset))
{
do_something(fdarray[i]);
--n;
}
}

epoll版大妈就比較先进了,她记下了同学甲的信息,比方说他的房间号,那么等同学甲的朋友到来时,仅仅须要告诉该朋友同学甲在哪个房间就可以,不用自己亲自带着人满大楼的找人了.于是epoll版大妈做的事情能够用例如以下的代码表示:

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

n=epoll_wait(epfd,events,20,500);
for(i=0;i<n;++i)
{
do_something(events[n]);
}
在epoll中,重要的作用结构epoll_event定义例如以下:
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 */
};

能够看到,epoll_data是一个union结构体,它就是epoll版大妈用于保存同学信息的结构体,它能够保存非常多类型的信息:fd,指针,等等.有了这个结构体,epoll大妈能够不用吹灰之力就能够定位到同学甲.

别小看了这些效率的提高,在一个大规模并发的server中,轮询IO是最耗时间的操作之中的一个.再回到那个样例中,假设每到来一个朋友楼管大妈都要全楼的查询同学,那么处理的效率必定就低下了,过不久楼底就有不少的人了.

对照最早给出的堵塞IO的处理模型, 能够看到採用了多路复用IO之后, 程序能够自由的进行自己除了IO操作之外的工作, 仅仅有到IO状态发生变化的时候由多路复用IO进行通知, 然后再採取对应的操作, 而不用一直堵塞等待IO状态发生变化了.

从上面的分析也能够看出,epoll比select的提高实际上是一个用空间换时间思想的详细应用.

多进程server中,epoll的创建应该在创建子进程之后

看我的測试代码,似乎应该是在创建子进程之后创建epoll的fd,否则程序将会有问题,试将代码中两个CreateWorker函数的调用位置分别调用,一个在创建epoll fd之前,一个在之后,在调用在创建之前的代码会出问题,在我的机器上(linux内核2.6.26)表现的症状就是全部进程的epoll_wait函数返回0, 而client似乎被堵塞了:

server端:

Java代码 epoll的两种工作模式_#define

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
using namespace std;
#define MAXLINE 5
#define OPEN_MAX 100
#define LISTENQ 20
#define SERV_PORT 5000
#define INFTIM 1000
typedef struct task_t
{
int fd;
char buffer[100];
int n;
}task_t;
int CreateWorker(int nWorker)
{
if (0 < nWorker)
{
bool bIsChild;
pid_t nPid;
while (!bIsChild)
{
if (0 < nWorker)
{
nPid = ::fork();
if (nPid > 0)
{
bIsChild = false;
--nWorker;
}
else if (0 == nPid)
{
bIsChild = true;
printf("create worker %d success!\n", ::getpid());
}
else
{
printf("fork error: %s\n", ::strerror(errno));
return -1;
}
}
else
{
int nStatus;
if (-1 == ::wait(&nStatus))
{
++nWorker;
}
}
}
}
return 0;
}
void setnonblocking(int sock)
{
int opts;
opts=fcntl(sock,F_GETFL);
if(opts<0)
{
perror("fcntl(sock,GETFL)");
exit(1);
}
opts = opts|O_NONBLOCK;
if(fcntl(sock,F_SETFL,opts)<0)
{
perror("fcntl(sock,SETFL,opts)");
exit(1);
}
}
int main()
{
int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd,epfd,nfds;
ssize_t n;
char line[MAXLINE];
socklen_t clilen;
struct epoll_event ev,events[20];
struct sockaddr_in clientaddr;
struct sockaddr_in serveraddr;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));
serveraddr.sin_family = AF_INET;
char *local_addr="127.0.0.1";
inet_aton(local_addr,&(serveraddr.sin_addr));//htons(SERV_PORT);
serveraddr.sin_port=htons(SERV_PORT);
// 地址重用
int nOptVal = 1;
socklen_t nOptLen = sizeof(int);
if (-1 == ::setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &nOptVal, nOptLen))
{
return -1;
}
setnonblocking(listenfd);
bind(listenfd,(sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
listen(listenfd, LISTENQ);
CreateWorker(5);
//把socket设置为非堵塞方式
//生成用于处理accept的epoll专用的文件描写叙述符
epfd=epoll_create(256);
//设置与要处理的事件相关的文件描写叙述符
ev.data.fd=listenfd;
//设置要处理的事件类型
ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
//ev.events=EPOLLIN;
//注冊epoll事件
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev);
//CreateWorker(5);
maxi = 0;
task_t task;
task_t *ptask;
while(true)
{
//等待epoll事件的发生
nfds=epoll_wait(epfd,events,20,500);
//处理所发生的全部事件
for(i=0;i<nfds;++i)
{
if(events[i].data.fd==listenfd)
{
connfd = accept(listenfd,NULL, NULL);
if(connfd<0){
printf("connfd<0, listenfd = %d\n", listenfd);
printf("error = %s\n", strerror(errno));
exit(1);
}
setnonblocking(connfd);
//设置用于读操作的文件描写叙述符
memset(&task, 0, sizeof(task));
task.fd = connfd;
ev.data.ptr = &task;
//设置用于注冊的读操作事件
ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
//ev.events=EPOLLIN;
//注冊ev
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&ev);
}
else if(events[i].events&EPOLLIN)
{
cout << "EPOLLIN" << endl;
ptask = (task_t*)events[i].data.ptr;
sockfd = ptask->fd;
if ( (ptask->n = read(sockfd, ptask->buffer, 100)) < 0) {
if (errno == ECONNRESET) {
close(sockfd);
events[i].data.ptr = NULL;
} else
std::cout<<"readline error"<<std::endl;
} else if (ptask->n == 0) {
close(sockfd);
events[i].data.ptr = NULL;
}
ptask->buffer[ptask->n] = '\0';
cout << "read " << ptask->buffer << endl;
//设置用于写操作的文件描写叙述符
ev.data.ptr = ptask;
//设置用于注測的写操作事件
ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;
//改动sockfd上要处理的事件为EPOLLOUT
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);
}
else if(events[i].events&EPOLLOUT)
{
cout << "EPOLLOUT" << endl;
ptask = (task_t*)events[i].data.ptr;
sockfd = ptask->fd;
write(sockfd, ptask->buffer, ptask->n);
//设置用于读操作的文件描写叙述符
ev.data.ptr = ptask;
//改动sockfd上要处理的事件为EPOLIN
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,sockfd,&ev);
cout << "write " << ptask->buffer;
memset(ptask, 0, sizeof(*ptask));
close(sockfd);
}
}
}
return 0;
}

測试client:

#!/usr/bin/perl

use strict;

use Socket;

use IO::Handle;

sub echoclient

{

my $host = "127.0.0.1";

my $port = 5000;

my $protocol = getprotobyname("TCP");

$host = inet_aton($host);

socket(SOCK, AF_INET, SOCK_STREAM, $protocol) or die "socket() failed: $!";

my $dest_addr = sockaddr_in($port, $host);

connect(SOCK, $dest_addr) or die "connect() failed: $!";

SOCK->autoflush(1);

my $msg_out = "hello world\n";

print "out = ", $msg_out;

print SOCK $msg_out;

my $msg_in = <SOCK>;

print "in = ", $msg_in;

close SOCK;

}

#&echoclient;

#exit(0);

for (my $i = 0; $i < 9999; $i++)

{

echoclient;

}

我查看了lighttpd的实现,也是在创建完子进程之后才创建的epoll的fd.

请问谁知道哪里有解说这个的文档?

假如fd1是由A进程增加epfd的，并且用的是ET模式，那么增加通知的是进程B，显然B进程不会对fd1进行处理。所以以后fd1的事件再不会通知。所以经过几次循环之后，全部的fd都没有事件通知了。所以epoll_wait在timeout之后就返回0了。

而在client的结果可想而知。仅仅能是被堵塞。

也就是说, 这是一种发生在epoll fd上面的类似于"惊群"的现象.

对于linux socket与epoll配合相关的一些心得记录

没有多少高深的东西。全当记录，尽管简单。可是没有做过測试还是挺easy让人糊涂的

int nRecvBuf=32*1024;//设置为32K

setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int));

1、通过上面语句能够简单设置缓冲区大小,測试证明：跟epoll结合的时候仅仅有当单次发送的数据全被从缓冲区读完成之后才会再次被触发。多次发送数据假设没有读取完成当缓冲区未满的时候数据不会丢失，会累加到后面。

2、假设缓冲区未满。同一连接多次发送数据会多次收到EPOLLIN事件。

单次发送数据>socket缓冲区大小的数据数据会被堵塞分次发送，所以循环接收能够用ENLIGE错误推断。

3、假设缓冲区满。新发送的数据不会触发epoll事件（也无异常）。每次recv都会为缓冲区腾出空间，仅仅有当缓冲区空暇大小可以再次接收数据epollIN事件可以再次被触发

接收时接收大小为0表示client断开（不可能有0数据包触发EPOLLIN）,-1表示异常。针对errorno进行推断能够确定是合理异常还是须要终止的异常，>0而不等于缓冲区大小表示单次发送结束。

4、假设中途暂时调整接收缓存区大小。而且在上一次中数据没有全然接收到用户空间，数据不会丢失。会累加在一起

所以总结起来，系统对于数据的完整性还是做了相当的保正，至于稳定性没有作更深一步的測试

新添加：

5、假设主accept监听的soctet fd也设置为非堵塞，那么单纯靠epoll事件来驱动的服务器模型会存在问题，并发压力下发现。每次accept仅仅从系统中取得第一个。所以假设恰冯多个连接同一时候触发server fd的EPOLLIN事件，在返回的event数组中体现不出来，会出现丢失事件的现象，所以当用ab等工具简单的压载就会发现每次都会有最后几条信息得不到处理，原因就在于此，我如今的解决的方法是将server fd的监听去掉。用一个线程堵塞监听。accept成功就处理检測client fd，然后在主线程循环监听client事件。这样epoll在边缘模式下出错的概率就小，測试表明效果明显

6、对于SIG部分信号还是要做屏蔽处理，不然对方socket中断等正常事件都会引起整个服务的退出

7、sendfile(fd, f->SL->sendBuffer.inFd, (off_t *)&f->SL->sendBuffer.offset, size_need);注意sendfile函数的地三个变量是传送地址，偏移量会自己主动添加。不须要手动再次添加。否则就会出现文件传送丢失现象

8、单线程epoll驱动模型误解：曾经我一直觉得单线程是无法处理webserver这种有严重网络延迟的服务，但nginx等优秀server都是机遇事件驱动模型，開始我在些的时候也是操心这些问题，后来測试发现。当client socket设为非堵塞模式的时候，从读取数据到解析http协议，到发送数据均在epoll的驱动下速度很快，没有必要採用多线程，我的单核cpu （奔三）就能够达到10000page／second，这在公网上是远远无法达到的一个数字（网络延迟更为严重）。所以单线程的数据处理能力已经非常高了。就不须要多线程了，所不同的是你在架构server的时候须要将全部堵塞的部分拆分开来。当epoll通知你能够读取的时候，实际上部分数据已经到了 socket缓冲区。你所读取用的事件是将数据从内核空间复制到用户空间，同理，写也是一样的，所以epoll重要的地方就是将这两个延时的部分做了类似的异步处理，假设不须要处理更为复杂的业务，那单线程足以满足1000M网卡的最高要求，这才是单线程的意义。

我曾经构建的webserver就没有理解epoll，採用epoll的边缘触发之后怕事件丢失，或者单线程处理堵塞，所以自己用多线程构建了一个任务调度器。全部收到的事件统统压进任无调度器中，然后多任务处理。我还将read和write分别用两个调度器处理。并打算假设中间须要特殊的耗时的处理就添加一套调度器，用少量线程＋epoll的方法来题高性能，后来发现read和write部分调度器是多余的。epoll本来就是一个事件调度器，在后面再次缓存事件分部处理还不如将epoll设为水平模式，所以多此一举。可是这个调度起还是实用处的

上面讲到假设中间有耗时的工作。比方数据库读写，外部资源请求（文件，socket）等这些操作就不能堵塞在主线程里面。所以我设计的这个任务调度器就实用了，在epoll能处理的事件驱动部分就借用epoll的。中间部分採用模块化的设计，用函数指针达到面相对象语言中的“托付”的作用，就能够满足不同的须要将任务（fd标识）增加调度器。让多线程循环运行。假设中间再次遇到堵塞就会再次增加自己定义的堵塞器，检測完毕就增加再次存入调度器，这样就能够将多种复杂的任务划分开来，相当于在处理的中间环节在自己购置一个类似于epoll的事件驱动器

9、多系统兼容：我如今倒是认为与其构建一个多操作系统都支持的server不如构建特定系统的，假设想迁移再次修改，由于一旦兼顾到多个系统的化会大大添加系统的复杂度，而且不能最优性能，每一个系统都有自己的独有的优化选项。所以我认为迁移的工作量远远小于兼顾的工作量

10模块化编程，尽管用c还是要讲求一些模块化的设计的。我如今才发现差点儿面相对想的语言所能实现的全部高级特性在c里面差点儿都有相应的解决的方法（临时发现除了操作符重载），全部学过高级面相对象的语言的朋友不放把模式用c来实现，也是一种乐趣，便于维护和自己阅读

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