IO多路复用

原创已于 2024-09-01 20:09:35 修改 · 192 阅读

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#linux

于 2024-08-28 22:49:03 首次发布

文件描述符最多1024个，0stdin,1stdout,2stderro

IO多路复用
IO多路转接

1. 多个IO复用一个进程，不创建新进程和线程，效率高
2. 不适合处理比较耗时的任务

select
poll
epoll

1. 创建文件描述符集合
2. 添加文件描述符到集合中
3. 通知内核开始监测
4. 根据返回的结果做对应的操作（对io读、写操作）

应用场景：
1. 构建并发服务器，使用IO多路复用监测多个客户端套接字
2. 使用io多路复用监测多个IO所对应的通信（如：网络、串口、can....）
3. 在阻塞io中，进行超时监测

select：
1. 创建文件描述符集合 fd_set
2. 添加文件描述符到集合中 void FD_SET(int fd, fd_set *set);
3. 通知内核开始监测 select
4. 根据返回的结果做对应的操作（对io读、写操作）

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
功能：监测多路IO
参数：
nfds ：关注的文件描述符中的最大值+1
readfds：关注的读事件的文件描述符集合
writefds：关注的写事件的文件描述符结合
exceptfds：其他异常
timeout ：超时时间，如果不设置：NULL
返回值：
成功：返回到达事件的个数
失败：-1
设置了超时时间：超时时间到达但没有事件，返回0

void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
void FD_ZERO(fd_set *set);

epoll:

1. 创建文件描述符集合 int epoll_create(int size);
2. 添加文件描述符到集合中 epoll_ctl()
3. 通知内核开始监测 epoll_wait()
4. 根据返回的结果做对应的操作（对io读、写操作）

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
功能：
参数：
epfd：文件描述符集合句柄
op：
EPOLL_CTL_ADD: 向集合中添加文件描述符
EPOLL_CTL_MOD: 修改集合
EPOLL_CTL_DEL ：删除文件描述符

fd ：操作的文件描述符
event ：文件描述符所对应的事件

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 */
};

event ： EPOLLIN : 读操作
EPOLLOUT ：写事件

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,
int maxevents, int timeout);
功能：监测IO事件
参数：
epfd ：文件描述符集合句柄
events ：保存到达事件的结合的首地址
maxevents ：监测时事件的个数
timeout：超时时间
-1 ：不设置超时时间

返回值：
成功：返回到达事件的个数
失败：-1
设置超时：超时时间到达返回0