高性能服务器之epoll

什么是epoll epoll是什么?是为处理⼤大批量句柄⽽而作了改进的poll。它⼏几乎具备了之前所说的⼀一切优点,被公认为Linux2.6下性能最好的多路I/O就绪通 知⽅方法。

epoll的相关系统调⽤用 epoll只有epoll_create,epoll_ctl,epoll_wait 3个系统调⽤用。
1. int epoll_create(int size); 创建⼀一个epoll的句柄。⾃自从linux2.6.8之后,size参数是被忽略的。需要注意的是,当创建好 epoll句柄后,它就是会占⽤用⼀一个fd值,在linux下如果查看/proc/进程id/fd/,是能够看到这 个fd的,所以在使⽤用完epoll后,必须调⽤用close()关闭,否则可能导致fd被耗尽。
2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); epoll的事件注册函数,它不同于select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件,⽽而 是在这⾥里先注册要监听的事件类型。 第⼀一个参数是epoll_create()的返回值。 第⼆二个参数表⽰示动作,⽤用三个宏来表⽰示: EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中
EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件; EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除⼀一个fd; 第三个参数是需要监听的fd。 第四个参数是告诉内核需要监听什么事,struct epoll_event结构如下:
struct union epoll_data{
void* ptr;
int fd;
_unit32_t u32;
_unit64_t u64;
epoll_data t;
}
struct epoll_event{
_unit32 events;
epoll_data_t data;
}
events可以是以下⼏几个宏的集合: EPOLLIN :表⽰示对应的⽂文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭); EPOLLOUT:表⽰示对应的⽂文件描述符可以写; EPOLLPRI:表⽰示对应的⽂文件描述符有紧急的数据可读(这⾥里应该表⽰示有带外数据到来); EPOLLERR:表⽰示对应的⽂文件描述符发⽣生错误; EPOLLHUP:表⽰示对应的⽂文件描述符被挂断; EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式,这是相对于⽔水平触发(Level Triggered)来说的。 EPOLLONESHOT:只监听⼀一次事件,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加⼊入到EPOLL队列⾥里
3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout); 收集在epoll监控的事件中已经发送的事件。参数events是分配好的epoll_event结构体数组, epoll将会把发⽣生的事件赋值到events数组中(events不可以是空指针,内核只负责把数据复 制到这个events数组中,不会去帮助我们在⽤用户态中分配内存)。maxevents告之内核这个 events有多⼤大,这个 maxevents的值不能⼤大于创建epoll_create()时的size,参数timeout是超时 时间(毫秒,0会⽴立即返回,-1将不确定,也有说法说是永久阻塞)。如果函数调⽤用成功, 返回对应I/O上已准备好的⽂文件描述符数⽬目,如返回0表⽰示已超时。
2.底层结构示意图:
高性能服务器之epoll_第1张图片

epoll_create:系统创建就绪队列和红黑树
就绪队列:系统维护用来就绪事件
epoll_ctl:主要是对红黑树中插入,删除,更改要x文件v事件
epoll_wait :用来等待就绪事件,返回就绪事件的个数
3.以下代码

#include
#include 
#include
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include
#include 
#include 
#include 
#include
#include
int StatUp(char*ip,int port)
{
    int sock=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sock<0)
    {
        perror("socket");
        exit(2);
    }
    struct sockaddr_in local;
    local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);
    local.sin_port=htons(port);
    socklen_t len=sizeof(local);
   int b=bind(sock,(struct sockaddr*)&local,len);
   if(b<0)
    {
       perror("bind");
       exit(3);
    }
  int l=listen(sock,10);
  if(l<0)
    {
      perror("listen");
      exit(4);
     }
   return sock;
}

typedef struct fd_buf
{
    int fd;
    char buf[1024];
}fd_buf, *fd_buf_p;

void *malloc_fd_buf(int fd)
{
    fd_buf_p temp=(fd_buf_p)malloc(sizeof(fd_buf));
   if(temp<0)
   {
       perror("malloc");
       return NULL;
   }
    temp->fd=fd;
    return temp;
}
void read_fd(int epfd,fd_buf_p fdp)
{
    int s=read(fdp->fd,fdp->buf,sizeof(fdp->buf)-1);
    if(s<0)
    {
        perror("read");
        return;
    }
    if(s>0)
    {
        fdp->buf[s]=0;
        printf("file%d say:%s\n",fdp->fd,fdp->buf);
    }
    else if(s==0)
        {
            printf("file is gone\n");
            close(fdp->fd);
            if( epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL,fdp->fd,NULL)<0)
            {
                perror("epoll_ctl");
               return;
            }
            free(fdp);  //remenber free,!froget 
        }
}
void write_msg(int epfd,fd_buf_p fdp)
{
    char* msg="HTTP/1.0 200 ok\r\n\r\n

happy!!!!

"
; write(fdp->fd,msg,strlen(msg)); close(fdp->fd); epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL,fdp->fd,NULL); free(fdp); printf("msg had be send\n"); } int accept_sock(int fd) { struct sockaddr_in client; socklen_t len=sizeof(client); int newsock=accept(fd,(struct sockaddr*)&client,&len); if(newsock<0) { perror("accept"); return -1; } printf("get a new connect\n"); return newsock; } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { printf("Usage:%s [local_ip][local_port]\n",argv[0]); exit(1); } int listen_sock=StatUp(argv[1],atoi(argv[2])); int epfd=epoll_create(256); if(epfd<0) { perror("epoll"); close(listen_sock); exit(5); } struct epoll_event evn; evn.events=EPOLLIN; evn.data.ptr=malloc_fd_buf(listen_sock); if(epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_sock,&evn)<0) { perror("epoll_ctl"); exit(6); } struct epoll_event events[20]; int count; while(1) { switch((count=epoll_wait(epfd, events,15, -1)) ) { case 0: printf("timeout\n"); break; case -1: perror("epoll_wait"); break; default: { int i=0; for( i=0;iif(fdp->fd==listen_sock && events[i].events & EPOLLIN) { int newsock= accept_sock(fdp->fd); if(newsock<0) continue; evn.events=EPOLLIN; evn.data.ptr=malloc_fd_buf(newsock); epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, newsock,&evn);// MOD }//if is lisent_sock else if(fdp->fd!=listen_sock) { if(events[i].events & EPOLLIN) //!!! & if==?? { read_fd(epfd,fdp); evn.events=EPOLLOUT; evn.data.ptr=malloc_fd_buf(fdp->fd); epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, fdp->fd,&evn); }//is read if(events[i].events & EPOLLOUT) { write_msg(epfd,fdp); }//is write }//isn"t listensock }//for i //break; }//deflut break; }//switch }//while return 0; }

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