Epoll技術深刻學習

目錄

• Epoll技術深刻學習
  • 一, Epoll概述
  • 二，Epoll的工做原理(三個函數)
  • 三，實際使用
  • 四，LT和ET

Epoll技術深刻學習

一, Epoll概述

• epoll就是一種典型的IO多路複用，支持高併發，號稱一百萬
  • 傳統select, poll 在併發量1000-2000的時候性能明顯降低
  • epoll是Linux內核2.6引入的技術。(kqueue相似，在其餘系統中
• 十萬個鏈接同一時刻，只有幾十上百個客戶端給你發數據，epoll只處理這幾十上百個鏈接
• 不少服務器每一個進程，或每一個線程對應一個鏈接。涉及進程切換損壞
• epoll事件驅動機制，在單獨進程或線程單獨運行。收集處理技術

二，Epoll的工做原理(三個函數)

• epoll_create()
  • 原型：int epoll_create(int size)
  • 建立一個epoll對象，返回對象描述符
  • 最終要調用close(), 由於文件描述符 老是關閉的
  • 原理：
    • 建立一個eventpoll的結構對象。
      • rbr是一顆紅黑樹
      • rdlist結構表明一個雙向鏈表表頭指針，從頭訪問遍歷每一個元素
• epoll_ctl()
  • 原型：int epoll_ctl(int efpd, int op, int sockid, struct epoll_event &event);
  • 功能：把感興趣的事件添加到系統中去
  • efpd: 就是epoll_create返回的文件描述符
  • op: 動做，添加/刪除/修改，對於1,2,3，當時系統有宏EPOLL_CTL_ADD,EPOLL_CTL_DEL,EPOLL_CTL_MOD
    • add 就是往紅黑樹上加結點。每次tcp鏈接得到一個socket，即紅黑樹的key
    • mod修改，
    • del刪除，從紅黑樹把結點幹掉，TCP鏈接上沒法收到任何通知了
  • sockid: 一個客戶端一個socket，就是accpet(); 就是紅黑樹的key
  • event：事件信息。
  • 原理：
    • 其實就是紅黑樹上的維護過程。
    • EPOLL_CTL_ADD: 往紅黑樹中增長結點
    • EPOLL_CTL_DEL: 往紅黑樹中刪除結點
    • EPOLL_CTL_MOD: 往紅黑樹中修改結點
• epoll_wait
  • 原型：int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout)
  • 阻塞一小段時間並等待事件發生，返回事件的集合。也就是獲取內核通知事件
  • 把雙向鏈表中移除(雙向鏈表記錄的是全部有數據的TCP鏈接)
  • efpd: 就是epoll_create返回的文件描述符
  • events: 數組，長度是maxevents。標示這一次epoll_wait收集到的事件數目。從雙向鏈表中取節點
• • 通常有四種狀況，操做系統會回調把事件插入到雙向鏈表中
    • 完成三次握手,accept()。
    • 客戶端關閉鏈接,close()。
    • 客戶端發送數據來的時候。
    • 當能夠發送數據的時候，服務器調用send(),write()。
    • 其餘。。。

三，實際使用

epoll案例

四，LT和ET

• LT(level trigger) 水平觸發,低速效率差, 默認模式
• ET(edge trigger) 邊沿觸發,高速模式(效率好)
• 現狀:
  • 全部的監聽套接字都是水平觸發
  • 全部的接入進來的用戶套接字都是邊緣觸發

本質區別:

• 水平觸發: 來一個事件,若是你不處理它,那麼這個事件就會一直觸發;
• 邊緣觸發: 只對非阻塞socket有用. 來一個事件,內核只通知一次.無論你是否處理
  • 代價: 編碼的難度加大, 接到通知後要保證處理問題.