epoll的LT和ET模式
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
epoll的LT和ET模式
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
原理參考該博客
從man手冊中,得到ET和LT的詳細描寫敘述例如以下
EPOLL事件有兩種模型:
Edge Triggered (ET)
Level Triggered (LT)
假如有這樣一個樣例:
1. 我們已經把一個用來從管道中讀取數據的文件句柄(RFD)加入到epoll描寫敘述符
2. 這個時候從管道的還有一端被寫入了2KB的數據
3. 調用epoll_wait(2),而且它會返回RFD,說明它已經準備好讀取操作
4. 然后我們讀取了1KB的數據
5. 調用epoll_wait(2)......
Edge Triggered 工作模式:
假設我們在第1步將RFD加入到epoll描寫敘述符的時候使用了EPOLLET標志。那么在第5步調用epoll_wait(2)之后將有可能會掛起,由于剩余的數據還存在于文件的輸入緩沖區內,并且數據發出端還在等待一個針對已經發出數據的反饋信息。
僅僅有在監視的文件句柄上發生了某個事件的時候 ET 工作模式才會匯報事件。因此在第5步的時候。調用者可能會放棄等待仍在存在于文件輸入緩沖區內的剩余數據。在上面的樣例中。會有一個事件產生在RFD句柄上,由于在第2步運行了一個寫操作,然后,事件將會在第3步被銷毀。由于第4步的讀取操作沒有讀空文件輸入緩沖區內的數據,因此我們在第5步調用 epoll_wait(2)完畢后,是否掛起是不確定的。
epoll工作在ET模式的時候。必須使用非堵塞套接口,以避免因為一個文件句柄的堵塞讀/堵塞寫操作把處理多個文件描寫敘述符的任務餓死。
最好以以下的方式調用ET模式的epoll接口,在后面會介紹避免可能的缺陷。
?? i??? 基于非堵塞文件句柄
?? ii?? 僅僅有當read(2)或者write(2)返回EAGAIN時才須要掛起,等待。但這并非說每次read()時都須要循環讀,直到讀到產生一個EAGAIN才覺得此次事件處理完畢,當read()返回的讀到的數據長度小于請求的數據長度時,就能夠確定此時緩沖中已沒有數據了。也就能夠覺得此事讀事件已處理完畢。
Level Triggered 工作模式
相反的,以LT方式調用epoll接口的時候,它就相當于一個速度比較快的poll(2)。而且不管后面的數據是否被使用。因此他們具有相同的職能。由于即使使用ET模式的epoll。在收到多個chunk的數據的時候仍然會產生多個事件。調用者能夠設定EPOLLONESHOT標志。在 epoll_wait(2)收到事件后epoll會與事件關聯的文件句柄從epoll描寫敘述符中禁止掉。因此當EPOLLONESHOT設定后,使用帶有 EPOLL_CTL_MOD標志的epoll_ctl(2)處理文件句柄就成為調用者必須作的事情。
然后詳解ET, LT:
LT(level triggered)是缺省的工作方式,而且同一時候支持block和no-block socket.在這樣的做法中,內核告訴你一個文件描寫敘述符是否就緒了,然后你能夠對這個就緒的fd進行IO操作。假設你不作不論什么操作,內核還是會繼續通知你的,所以,這樣的模式編程出錯誤可能性要小一點。傳統的select/poll都是這樣的模型的代表.
ET(edge-triggered)是快速工作方式,僅僅支持no-block socket。在這樣的模式下,當描寫敘述符從未就緒變為就緒時。內核通過epoll告訴你。然后它會如果你知道文件描寫敘述符已經就緒,而且不會再為那個文件描寫敘述符發送很多其它的就緒通知,直到你做了某些操作導致那個文件描寫敘述符不再為就緒狀態了(比方,你在發送,接收或者接收請求,或者發送接收的數據少于一定量時導致了一個EWOULDBLOCK 錯誤)。可是請注意,假設一直不正確這個fd作IO操作(從而導致它再次變成未就緒),內核不會發送很多其它的通知(only once),只是在TCP協議中,ET模式的加速效用仍須要很多其它的benchmark確認(這句話不理解)。
在很多測試中我們會看到假設沒有大量的idle -connection或者dead-connection,epoll的效率并不會比select/poll高非常多。可是當我們遇到大量的idle- connection(比如WAN環境中存在大量的慢速連接),就會發現epoll的效率大大高于select/poll。
(未測試)
另外,當使用epoll的ET模型來工作時。當產生了一個EPOLLIN事件后。
讀數據的時候須要考慮的是當recv()返回的大小假設等于請求的大小。那么非常有可能是緩沖區還有數據未讀完,也意味著該次事件還沒有處理完,所以還須要再次讀取:
while(rs)
{
? buflen = recv(activeevents[i].data.fd, buf, sizeof(buf), 0);
? if(buflen < 0)
? {
??? // 因為是非堵塞的模式,所以當errno為EAGAIN時,表示當前緩沖區已無數據可讀
??? // 在這里就當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已正常關閉.
?? }
?? if(buflen == sizeof(buf)
???? rs = 1;?? // 須要再次讀取
?? else
???? rs = 0;
}
還有。假如發送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序讀比轉發的socket要快),因為是非堵塞的socket,那么send()函數盡管返回,但實際緩沖區的數據并未真正發給接收端,這樣不斷的讀和發,當緩沖區滿后會產生EAGAIN錯誤(參考man send),同一時候,不理會這次請求發送的數據.所以,須要封裝socket_send()的函數用來處理這樣的情況,該函數會盡量將數據寫完再返回,返回-1表示出錯。在socket_send()內部,當寫緩沖已滿(send()返回-1,且errno為EAGAIN),那么會等待后再重試.這樣的方式并不非常完美,在理論上可能會長時間的堵塞在socket_send()內部,但暫沒有更好的辦法.
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)
??? {
????? // 當send收到信號時,能夠繼續寫,但這里返回-1.
????? if(errno == EINTR)
??????? return -1;
????? // 當socket是非堵塞時,如返回此錯誤,表示寫緩沖隊列已滿,
????? // 在這里做延時后再重試.
????? if(errno == EAGAIN)
????? {
??????? usleep(1000);
??????? continue;
????? }
????? return -1;
??? }
??? if((size_t)tmp == total)
????? return buflen;
??? total -= tmp;
??? p += tmp;
? }
? return tmp;
}
詳細請看代碼:
#include <iostream> #include <fcntl.h> #include <assert.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/epoll.h> #include <sys/types.h> #include <fcntl.h> #include <netinet/in.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <memory.h> #include <errno.h> using namespace std;void setnonblocking(int fd)//設置fd為非堵塞 {int flag = fcntl(fd,F_GETFL);if(flag < 0)printf("fcntl error\n");flag = fcntl(fd,F_SETFL,flag|O_NONBLOCK);if(flag < 0)printf("fcntl error\n"); } void addfd(int epollfd,int fd,bool UES_ET)//加入fd到epoll中。UES_ET表示是否使用ET模式 {struct epoll_event event;event.data.fd = fd;event.events = EPOLLIN;if(UES_ET)event.events |= EPOLLET;epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_ADD,fd,&event);setnonblocking(fd); } void lt(epoll_event* events,int num,int epollfd,int listenfd)//水平模式 {int i;for(i = 0;i < num;i++){int fd = events[i].data.fd;if(fd == listenfd)//新連接到達{struct sockaddr_in client;socklen_t client_len = sizeof(client);int connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&client,&client_len);assert(connfd != -1);addfd(epollfd,connfd,false);}else{int buffer_len = 10;char buffer[buffer_len];if(events[i].events & EPOLLIN){int count = recv(fd,buffer,buffer_len-1,0);if(count < 0){printf("recv error\n");close(fd);}else if(count == 0){printf("client close\n");close(fd);}else{buffer[count] = '\0';printf("receive %d byte char ,there are :%s\n",count,buffer);}}}} } void et(epoll_event* events,int num,int epollfd,int listenfd) {int i;for(i = 0;i < num;i++){int fd = events[i].data.fd;if(fd == listenfd){int connfd = accept(listenfd,NULL,NULL);assert( connfd > 0);addfd(epollfd,connfd,true);//開啟ET模式}else{if(events[i].events & EPOLLIN){int buffer_len = 10;char buffer[buffer_len];while(true)//讀全然部數據{int count = recv(fd,buffer,buffer_len-1,0);if(count < 0){if(errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)printf("there is no left data\n");else{printf("receive error\n");close(fd);}break;}else if(count == 0){close(fd);printf("client close\n");break;}else{buffer[count] = '\0';printf("receive %d byte char ,there are :%s\n",count,buffer);}}}}} } int main(int argc,char* argv[]) {if(argc != 3)printf("usage %s ip_address port\n",basename(argv[0]));struct sockaddr_in server;bzero(&server,sizeof(server));server.sin_family = AF_INET;server.sin_port = htons(atoi(argv[2]));inet_pton(AF_INET,argv[1],&server.sin_addr);int listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);assert(listenfd >= 0);int opt = 1;int res = setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt));//設置地址重用assert(res == 0);socklen_t addrlen = sizeof(server);res = bind(listenfd,(struct sockaddr *)&server,addrlen);assert(res != -1);res = listen(listenfd,100);assert(res != -1);int epollfd = epoll_create(100);addfd(epollfd,listenfd,true);//連接僅僅會到達一次,所以用ET模式int MAX_EVENTS = 10;epoll_event events[MAX_EVENTS];while(true){int num = epoll_wait(epollfd,events,MAX_EVENTS,-1);if(num < 0)break;//lt(events,num,epollfd,listenfd);et(events,num,epollfd,listenfd);} }客戶端能夠使用telnet模擬。telnet ip port 登陸后,輸入數據就可以
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與50位技術專家面對面20年技術見證,附贈技術全景圖總結
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