2024年最全性能媲美epoll的io_uring_io_uring 和iocp(2)，2024年最新万字长文轻松彻底入门Flutter

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	int io\_uring\_register(unsigned int fd, unsigned int opcode, void \*arg, unsigned int nr_args)
	
	```
+ 函数作用：


	- 注册用于异步`IO`的文件或用户缓冲区，使内核能长时间持有对该文件 在内核内部的数据结构引用，或创建应用内存的长期映射
		* 这个操作只会在注册时执行一次，而不是每个`IO`请求都会处理，因此减少了`IO`开销
+ 参数说明：


	- `fd`：`io_uring_setup`返回的文件描述符
	- `opcode`：操作代码，用来指定被锁定资源的类型及方式， 常用的如：
	
	
		* `IORING_REGISTER_BUFFERS`
			+ `arg`指向一个包含`nr_args`向的`struct iovec`数组，与`iovec`相关的缓冲区将被锁定在内存中
		* `IORING_REGISTER_BUFFERS2`
			+ `arg`指向`io_uring_rsrc_register`结构体，`nr_args`应该设置为结构体中的字节数
		* `IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE`
			+ 用新的缓冲区更新已注册的缓冲区，要么将稀疏条目转换为真实条目，要么替换现有条目。
			+ `arg`必须包含一个指向`io_uring_rsrc_update2`结构体的指针，其中包含开始更新的偏移量，以及一个数组  
			 结构。
	- `arg`
	
	
		* 一般与`opcode`结合使用
	- `nr_args`
	
	
		* 一般与`opcode`结合使用
+ 返回值：


	- 成功返回`0`或一个特定值，取决于`opcode`的设置
	- 失败返回负数

• io_uring_enter

  • 函数原型：

    int io_uring_enter(unsigned int fd,unsigned int to_submit,
    unsigned int min_complete,unsigned int flags,sigset_t *sig);

  • 函数作用：

    • 使用共享的 SQ 和 CQ初始化和完成IO
    • 单次调用同时执行：提交新的 I/O 请求；等待 I/O 完成。

  • 参数说明：

    • fd:io_uring_setup返回的文件描述符
    • to_submit：指定要从提交队列提交的I/O数。

  • 返回值：

    • 成功返回使用的I/O数量。如果to_submit为零或提交队列为空，则该值可以为零。注意，如果创建环形队列时指定了IORING_SETUP_SQPOLL，则返回值通常与to_submit相同，因为提交发生在系统调用的上下文之外。

liburing

内核提供了这几个接口，但是由于其参数复杂，opcode众多，因此它并不像epoll那样用起来轻量级，sq和cq需要我们自己去构建，内存也需要我们自己去管理。这一套实现起来还是相当麻烦的。好在，网上早就有大神把这一套封装好了，liburing就是这样一套 开源库，我们可以直接拿去使用。

下载安装方法如下所示：

git clone https://github.com/axboe/liburing.git
./configure
make
sudo make install

io_uring实现高并发服务器

我们结合liburing，实现一个高并发服务器的代码如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>

#include <liburing.h>

#define ENTRIES\_LENGTH 1024

enum {
	EVENT_ACCEPT = 0,
	EVENT_READ,
	EVENT_WRITE
};

typedef struct \_conninfo {
	int connfd;
	int event;
} conninfo;


void set\_send\_event(struct io\_uring \*ring, int sockfd, void \*buf, size\_t len, int flags) {
	struct io\_uring\_sqe \*sqe = io\_uring\_get\_sqe(ring);
	io\_uring\_prep\_send(sqe, sockfd, buf, len, flags);
	conninfo info_send = {
		.connfd = sockfd,
		.event = EVENT_WRITE,
	};
	memcpy(&sqe->user_data, &info_send, sizeof(info_send));

}

void set\_recv\_event(struct io\_uring \*ring, int sockfd, void \*buf, size\_t len, int flags) {
	struct io\_uring\_sqe \*sqe = io\_uring\_get\_sqe(ring);
	io\_uring\_prep\_recv(sqe, sockfd, buf, len, flags);
	conninfo info_recv = {
		.connfd = sockfd,
		.event = EVENT_READ,
	};
	memcpy(&sqe->user_data, &info_recv, sizeof(info_recv));
}

void set\_accept\_event(struct io\_uring \*ring, int sockfd, struct sockaddr \*addr,
                   socklen\_t \*addrlen, int flags) {
	struct io\_uring\_sqe \*sqe = io\_uring\_get\_sqe(ring);	
    io\_uring\_prep\_accept(sqe, sockfd, addr, addrlen, flags);
    conninfo info_accept = {
        .connfd = sockfd,
        .event = EVENT_ACCEPT,
    };
    memcpy(&sqe->user_data, &info_accept, sizeof(info_accept));

}


int main() {
    //创建服务器socket
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 	
	struct sockaddr\_in servaddr;
	memset(&servaddr, 0, sizeof(struct sockaddr\_in)); 
	servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 
    servaddr.sin_port = htons(9999);

    if (-1 == bind(sockfd, (struct sockaddr\*)&servaddr, sizeof(struct sockaddr))) {
		printf("bind failed: %s", strerror(errno));
		return -1;
    }

    listen(sockfd, 10); 
	
    /\*--------------------------------------------------------\*/
    // 构建io\_uring 相关参数
	struct io\_uring\_params params;
	memset(&params, 0, sizeof(params));
	
    // 初始化环形队列，mmap内存
	struct io\_uring ring;
	io\_uring\_queue\_init\_params(ENTRIES_LENGTH, &ring, &params);
	
	struct io\_uring\_sqe \*sqe = io\_uring\_get\_sqe(&ring);

	struct sockaddr\_in clientaddr;
	socklen\_t clilen = sizeof(struct sockaddr);
	
    // 设置accept事件，监听sq队列是否有可读事件
	set\_accept\_event(&ring, sockfd, (struct sockaddr\*)&clientaddr, &clilen, 0);

	char buffer[1024] = {0};

	while (1) {
		// 相当于 io\_uring\_enter
		io\_uring\_submit(&ring);
		struct io\_uring\_cqe \*cqe;
		io\_uring\_wait\_cqe(&ring, &cqe);
		struct io\_uring\_cqe \*cqes[10];
        //一次从队列里获取一批数据，类似epoll\_wait的maxevents
		int cqecount = io\_uring\_peek\_batch\_cqe(&ring, cqes, 10);

		int i = 0;
		for (i = 0;i < cqecount;i ++) {

			cqe = cqes[i];
			conninfo ci;
			memcpy(&ci, &cqe->user_data, sizeof(ci));

			if (ci.event == EVENT_ACCEPT) {  	//代表有新的连接上来
				if (cqe->res < 0) continue;

				int connfd = cqe->res;
                //设置accept事件，可读事件 
				set\_accept\_event(&ring, ci.connfd, (struct sockaddr\*)&clientaddr, &clilen, 0);				
				set\_recv\_event(&ring, connfd, buffer, 1024, 0);				
			} else if (ci.event == EVENT_READ) {
                // 代表fd可读
				if (cqe->res < 0) continue;
				if (cqe->res == 0) {				


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