什么是IO多路复用:即能够阻塞等待,非忙轮询装填,不浪费CPU等资源,也能同一时刻监听多个IO请求的机制。

  • IO 多路复用是一种同步IO模型,实现一个线程可以监视多个文件句柄;
  • 一旦某个文件句柄就绪,就能够通知应用程序进行相应的读写操作;
  • 没有文件句柄就绪就会阻塞应用程序,交出CPU。

多路是指网络连接,复用指的是同一个线程

IO多路复用有三种实现:select、poll、epoll。现在基本都是用的epoll方式,且epoll是linux独有的。

epoll API三个:

1.创建epoll:

  int epoll_create(int size)

  @param size 告诉内核监听的数目

  @returns 返回一个epoll句柄(即一个文件描述符)

io多路复用 ipython io多路复用是什么_文件句柄

 即在内核中创建一个根节点为epfd,节点数量大小为1000的红黑树

2.控制epoll:

io多路复用 ipython io多路复用是什么_多路复用_02

 epoll_event事件的结构如下:

io多路复用 ipython io多路复用是什么_文件句柄_03

当前 fd可读,触发一个EPOLLIN事件,当前fd可写,触发一个EPOLLOUT事件。

如下列子:

io多路复用 ipython io多路复用是什么_应用程序_04

io多路复用 ipython io多路复用是什么_多路复用_05

 将fd为5的可读可写事件加入到以epfd为根节点的红黑树中 。(即5这个fd可读可写时,抛出事件,告诉user,5这个fd可读可写了)

3.等待epoll:

io多路复用 ipython io多路复用是什么_io多路复用 ipython_06

io多路复用 ipython io多路复用是什么_文件句柄_07

调用epoll_wait时,即阻塞等待可用的fd。如上例子:当epfd树中,有fd可读可写时,会将节点信息存入my_event的数组中,即这个数组就是可读可写的fd集合。

epoll的编程架构:

io多路复用 ipython io多路复用是什么_应用程序_08

 epoll的触发模式

水平触发:如果用户在监听epoll事件,当内核有事件的时候,会拷贝给用户态事件,但是如果只处理了一次,那么剩下没有处理的会在下一次epoll_wait再次返回该事件。

默认就是水平触发模式。

边缘触发:和水平触发相反,当内核有事件到达,只会通知用户一次,至于用户处理还是不处理,以后将不再通知。这样减少了拷贝的过程,增加了性能。但是相对来说,如果用户马虎忘记处理,将会产生事件丢失的情况。

在给事件进行绑定的时候,通过EPOLLET来设置。