epoll 模型

一直以来觉得自己对epoll的理解还是可以的,没想到今天通过看同事的一段代码,及后来查资料发现还有很多未知的属性不知道。学无止境啊。 epoll的理解 - binary service - binary service的博客

1、如果fd被注册到两个epoll中时,如果有时间发生则两个epoll都会触发事件。
2、如果注册到epoll中的fd被关闭,则其会自动被清除出epoll监听列表。
3、如果多个事件同时触发epoll,则多个事件会被联合在一起返回。
4、epoll_wait会一直监听epollhup事件发生,所以其不需要添加到events中。
5、为了避免大数据量io时,et模式下只处理一个fd,其他fd被饿死的情况发生。linux建议可以在fd联系到的结构中增加ready位,然后epoll_wait触发事件之后仅将其置位为ready模式,然后在下边轮询ready fd列表。

6、epoll_ctl epoll的事件注册函数,其events参数可以是以下宏的集合:
EPOLLIN:    表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭);
EPOLLOUT:   表示对应的文件描述符可以写;
EPOLLPRI:   表示对应的文件描述符有紧急的数据可读(这里应该表示有带外数据到来);
EPOLLERR:   表示对应的文件描述符发生错误;写已关闭socket pipe broken 
EPOLLHUP:   表示对应的文件描述符被挂断;譬如收到RST包。在注册事件的时候这个事件是默认添加。
EPOLLRDHUP: 表示对应的文件描述符对端socket关闭事件,主要应用于ET模式下。
在水平触发模式下,如果对端socket关闭,则会一直触发epollin事件,驱动去处理client socket。
在边沿触发模式下,如果client首先发送协议然后shutdown写端。则会触发epollin事件。但是如果处理程序只进行一次recv操作时,根据recv收取到得数据长度来判读后边是否还有需要处理的协议时,将丢失客户端关闭事件。
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:只监听一次事件,当监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个socket的话,需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里。







Epoll实验总结  

2012-09-06 15:54:10|  分类: network_program |  标签:epoll  c  |字号 订阅

一、超时实验

建立一个阻塞模式的tcp连接到一个没有监听的服务端口(肯定连不上,然后等待超时),然后将这个socket描述符,交由epoll管理。注册的epoll事件为

 

         event = EPOLLIN | EPOLLOUT | EPOLLRDHUP | EPOLLERR | EPOLLET |

EPOLLPRI | EPOLLHUP

 

结果:当tcp连接超时的时候,触发的事件有EPOLLIN  EPOLLOUT EPOLLRDHUP EPOLLERREPOLLHUP,也就是只有紧急数据的事件没有发生。

 

二、调用read(),返回0时,继续write()

建立一个阻塞模式的tcp连接到有监听的服务器端口上,然后将这个socket描述符,交由epoll管理。注册的epoll事件为

 

         event = EPOLLIN | EPOLLOUT | EPOLLRDHUP | EPOLLERR | EPOLLET |

EPOLLPRI | EPOLLHUP

当该描述符可写时,写10字节的数据到服务端;当该描述符可读时,读10字节的数据;服务端读10字节的数据,然后休眠5秒,之后close连接。

实验结果,总结如下:

1,  tcp三次握手一旦完成,该socket描述符的EPOLLOUT触发,即可写

2,  服务端休眠5秒后,关闭连接。触发的事件有EPOLLIN  EPOLLOUT EPOLLRDHUP EPOLLERREPOLLHUP。此时read返回0write仍然可写

3,  之后又触发了EPOLLIN  EPOLLOUT事件。此时read仍然返回0write出错,错误为SIGPIPE。这次触发的原因是,在2中的write了一个closed的连接,由于非阻塞,造成write成功的假象,所以这儿epoll又接到了通知,弥补上一步的错误。

 

三、调用read,返回0,不再write

建立一个阻塞模式的tcp连接到有监听的服务器端口上,然后将这个socket描述符,交由epoll管理。注册的epoll事件为

 

         event = EPOLLIN | EPOLLOUT | EPOLLRDHUP | EPOLLERR | EPOLLET |

EPOLLPRI | EPOLLHUP

read返回0后,不再write数据到服务端;服务端读10字节的数据,然后休眠5秒,之后close连接。

实验结果:

1,  tcp三次握手一旦完成,该socket描述符的EPOLLOUT触发,即可写

2,  触发EPOLLIN  EPOLLOUT EPOLLRDHUP  EPOLLERREPOLLHUP。此时read返回0。之后不再有事件触发

 

四、ET模式下,只需注册EPOLLIN | EPOLLOUT就可以了,如果有错误发生,这两个事件也被能触发,然后判断错误类型就可以了


<think>好的,我需要回答用户关于epoll模型的工作原理和使用方法的问题。首先,用户提供了几个引用来源,我需要仔细查看这些引用来提取有用的信息。引用[1]提到了epoll相关的函数和结构体,还有代码编写思路,可能涉及具体的使用步骤。引用[2]提到结构体ep_queue的作用,以及内核中常见的通过poll回调函数获取epollitem对象的方法,这可能涉及epoll的内部机制。引用[3]指出epoll基于三个系统调用,底层涉及结构体和数据结构的交互,需要逐步学习。引用[4]强调了事件就绪通知和回调机制,这是epoll高效的关键。 首先,我需要解释epoll的基本概念,它是Linux中高效的多路I/O复用机制,适用于高并发场景。然后,工作原理部分需要涵盖三个核心系统调用:epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait。引用[3]提到这三个系统调用,所以需要详细说明每个的作用。另外,引用[4]中的事件就绪通知方式需要解释,比如回调机制如何激活就绪的fd。 接着,实现方式部分,可能需要提到epoll使用红黑树和就绪链表的数据结构,红黑树用于高效管理大量fd,就绪链表存储就绪事件。引用[2]中的ep_queue结构体和epollitem对象可能与此相关,需要说明内核如何通过回调函数将就绪事件添加到链表。 使用方法部分,应该分步骤说明如何创建epoll实例、注册事件、等待事件和处理事件。这里需要结合引用[1]中的代码编写思路,可能给出示例代码或伪代码,比如使用epoll_create1初始化,epoll_ctl添加或修改fd事件类型,epoll_wait阻塞等待事件,然后处理返回的事件列表。 最后,总结epoll的优势,如高效处理大量连接,事件驱动减少无效轮询等。同时,根据用户要求生成相关问题,可能需要围绕epoll与其他模型(如select/poll)的比较,触发模式,内存管理,错误处理等展开。 需要注意LaTeX格式的正确使用,比如系统调用名称用行内公式,确保所有技术术语和代码部分符合格式要求。同时,引用标注要自然,比如在提到相关结构体或机制时添加对应的引用标记。例如,当讨论回调机制时,引用[4];当涉及内核结构时,引用[2]和[3]。 可能还需要检查是否有遗漏的信息,比如epoll的LT和ET模式,是否在引用中有提到?引用[4]提到了事件就绪通知,但没有明确两种模式。用户提供的引用中没有提到,所以可能在回答中不深入讨论,除非有相关信息。但作为工作原理的一部分,可能需要简要提及,如果引用中没有,是否需要补充?根据用户要求,尽量保证回答真实可靠,所以应基于提供的引用,避免引入外部知识。因此,可能不涉及LT和ET模式,除非引用中有相关内容。 综上,结构大致分为:简介、工作原理、实现方式、使用方法、总结和相关问题。需要确保每个部分的信息都来自提供的引用,并正确标注来源。</think>### epoll模型的工作原理及使用方法 #### 1. epoll模型简介 epoll是Linux内核中高效的多路I/O复用机制,专为高并发场景设计。它通过事件驱动的方式监控多个文件描述符(fd),在fd就绪时触发回调机制,避免无效轮询,显著提升性能[^4]。 --- #### 2. 工作原理 epoll的核心依赖于三个系统调用和底层数据结构: 1. **`epoll_create`**:创建epoll实例,返回一个文件描述符(epfd)用于后续操作。 2. **`epoll_ctl`**:注册或修改需要监控的fd及其事件类型(如可读、可写)。 3. **`epoll_wait`**:阻塞等待已注册的fd变为就绪状态,返回就绪事件列表[^3]。 **实现机制**: - **红黑树**:内核使用红黑树高效管理所有注册的fd,插入和删除操作的时间复杂度为$O(\log n)$。 - **就绪链表**:当某个fd就绪时,内核通过回调函数(如`ep_poll_callback`)将其加入就绪链表,无需遍历所有fd[^2]。 --- #### 3. 使用方法 ##### 步骤1:创建epoll实例 ```c int epfd = epoll_create1(0); // 参数0表示使用默认标志 ``` ##### 步骤2:注册监控事件 通过`epoll_ctl`添加或修改事件: ```c struct epoll_event ev; ev.events = EPOLLIN; // 监控可读事件 ev.data.fd = sockfd; // 关联的fd epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev); ``` ##### 步骤3:等待并处理事件 ```c struct epoll_event events[MAX_EVENTS]; int n = epoll_wait(epfd, events, MAX_EVENTS, -1); // 阻塞等待 for (int i = 0; i < n; i++) { if (events[i].events & EPOLLIN) { // 处理可读事件 } } ``` --- #### 4. 核心优势 - **高效的事件通知**:仅返回就绪的fd,时间复杂度为$O(1)$。 - **支持海量连接**:通过红黑树管理fd,避免select/poll的线性扫描瓶颈。 --- #### 5. 与其他模型的对比 | 特性 | select | poll | epoll | |---------------|--------------|--------------|----------------| | 最大fd数 | 有限制(FD_SETSIZE) | 无限制 | 无限制 | | 时间复杂度 | $O(n)$ | $O(n)$ | $O(1)$ | | 内存开销 | 固定位图 | 链表 | 红黑树+链表 | ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值