epoll服务器
下面來看看linux內核具體的epoll機制實現思路。
當某一進程調用epoll_create方法時，Linux內核會創建一個eventpoll結構體，這個結構體中有兩個成員與epoll的使用方式密切相關。eventpoll結構體如下所示：
[cpp]?view plaincopy每一個epoll對象都有一個獨立的eventpoll結構體，用于存放通過epoll_ctl方法向epoll對象中添加進來的事件。這些事件都會掛載在紅黑樹中，如此，重復添加的事件就可以通過紅黑樹而高效的識別出來(紅黑樹的插入時間效率是lgn，其中n為樹的高度)。
而所有添加到epoll中的事件都會與設備(網卡)驅動程序建立回調關系，也就是說，當相應的事件發生時會調用這個回調方法。這個回調方法在內核中叫ep_poll_callback,它會將發生的事件添加到rdlist雙鏈表中。
在epoll中，對于每一個事件，都會建立一個epitem結構體，如下所示：
[cpp]?view plaincopy當調用epoll_wait檢查是否有事件發生時，只需要檢查eventpoll對象中的rdlist雙鏈表中是否有epitem元素即可。如果rdlist不為空，則把發生的事件復制到用戶態，同時將事件數量返回給用戶。
epoll數據結構示意圖
從上面的講解可知：通過紅黑樹和雙鏈表數據結構，并結合回調機制，造就了epoll的高效。
OK，講解完了Epoll的機理，我們便能很容易掌握epoll的用法了。一句話描述就是：三步曲。
第一步：epoll_create()系統調用。此調用返回一個句柄，之后所有的使用都依靠這個句柄來標識。
第二步：epoll_ctl()系統調用。通過此調用向epoll對象中添加、刪除、修改感興趣的事件，返回0標識成功，返回-1表示失敗。
第三部：epoll_wait()系統調用。通過此調用收集收集在epoll監控中已經發生的事件。
epoll優點：
1.epoll維護的描述符數目不受到限制，而且性能不會隨著描述符數目的增加而下降。(不需要遍歷整個文件描述符)
2.epoll先通過epoll_ctl注冊一個描述符到內核中，并一直維護著而不像poll每次操作都將所有要監控的描述符傳遞給內核
3.在描述符讀寫就緒時，通過回掉函數將自己加入就緒隊列中，之后epoll_wait返回該就緒隊列,所以用戶不需要遍歷整個文件描述符判斷哪些事件就緒。性能提升。
4.支持ET高效模式。
void usage(const char* str )
?12 {
?13 ? ? printf("usage:[local_IP][local_port]\n",str);
?14 }
?15?
?16 int startup(const char* ip,int port)
?17 {
?18 ? ? int listen_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
?19 ? ? if(listen<0){
?20 ? ? ? ? perror("sock");
?21 ? ? ? ? exit(2);
?22 ? ? ? ? }
?23 ? ? struct sockaddr_in ?local;
?24 ? ? local.sin_family=AF_INET;
?25 ? ? local.sin_port=htons(port);
?26 ? ? local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);
?27 ? ? if(bind(listen_sock,(struct sockaddr *)&local,sizeof(local))<0){
?28 ? ? ? ? perror("bind");
?29 ? ? ? ? exit(3);
?30 ? ? ? ? }
?31 ? ? ? ? if(listen(listen_sock,20)<0){
?32 ? ? ? ? ? ? perror("listen");
?33 ? ? ? ? ? ? exit(4);
?34 ? ? ? ? ? ? }
?35 ? ? ? ? ? ? return listen_sock;
?36 }
?37??int main(int argc,char* argv[])
?39 {
?40 ? ? if(argc!=3){
?41 ? ? ? ? usage(argv[0]);
?42 ? ? ? ? exit(1);
?43 ? ? ? ? }
?44 ? ? ? ? int listen_sock=startup(argv[1],atoi(argv[2]));
?45?
?46 ? ? ? ? int epollfd=epoll_create(256);
?47 ? ? ? ? if(epollfd<0){
?48 ? ? ? ? ? ? perror("epoll");
?49 ? ? ? ? ? ? close(listen_sock);
?50 ? ? ? ? ? ? exit(5);
?51 ? ? ? ? ? ? }
?52?
?53 ? ? ? ? ? ? struct epoll_event ?ev;
?54 ? ? ? ? ? ? ev.events=EPOLLIN;
?55?
?56 ? ? ? ? ? ? int ret=epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_ADD,listen_sock,&ev);
?57?
?58 ? ? ? ? ? ? struct epoll_event evs[64];
?59 ? ? ? ? ? ? int timeout=1000;
?60 ? ? ? ? ? ? int nums=0;
?61?
?62 ? ? ? ? ? ? while(1){
?63 ? ? ? ? ? ? ? ? switch(nums=epoll_wait(epollfd,evs,64,timeout)){
?64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? case 0:
64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? printf("timeout..\n"); ? ? ? ? ?
?65 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
?66 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? case -1: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
?67 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? perror("epollwait"); ? ? ? ? ? ? ??
?68 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
?69 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? default:{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
?70 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int i=0; ? ? ? ? ? ? ? ?
?71 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? for(;i<64;i++){ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
?72 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int sock=evs[i].data.fd; ? ? ? ? ? ? ?
?73 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(sock==listen_sock&&(evs[i].events&EPOLLIN)){
?74 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //listen_sock ready;
?75 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? struct sockaddr_in client;
?76 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? socklen_t len=sizeof(client);
?77 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int new_sock=accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&client,&len);
?78 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(new_sock<0){ ? ? ? ?
?79 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? perror("acceot"); ??
?80 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? continue; ? ? ? ? ? ? ? ?
?81 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
?82 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ev.events=EPOLLIN;
?83 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ev.data.fd=new_sock; ? ? ? ? ?
?84 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_ADD,new_sock,&evs);
?85?85?
?86?
?87 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }else if(sock!=listen_sock){
?88 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(evs[i].events&EPOLLIN){
?89 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //normal ready;
?90 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? char buf[1024];
?91 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ssize_t s=read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
?92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(s>0){
?93 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? printf("client say# :%s\n",buf);
?94 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ev.events=EPOLLOUT;
?95 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ev.data.fd=sock;
?96 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_MOD,sock,&evs);
?97 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }else if(s==0){
?98 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? printf("client quit\n");
?99 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_DEL,sock,NULL);
100 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }else {
101 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? perror("read");
102 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? close(sock);
103 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_MOD,sock,&ev);
104 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
105 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
106 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }else {
107 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(evs[i].events&EPOLLOUT){
108 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //normal wrute ready
109 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?const char *msg = "HTTP/1.0 200 OK\r\n\r\n<html><h1> hello epoll!</h1></html>";
110 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? write(sock,msg,strlen(msg));
111 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
112 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 112,6-24 ? ? ?83%
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
總結
- 上一篇： eval的用法
- 下一篇： shell写的彩色进度条