事件模型
EPOLL事件有兩種模型:
Edge Triggered (ET) 邊緣觸發只有數據到來才觸發,不管緩存區中是否還有數據。
Level Triggered (LT) 水平觸發只要緩存區中有數據都會觸發。
思考如下步驟:
1.假定我們已經把一個用來從管道中讀取數據的文件描述符(RFD)添加到epoll描述符。
2.管道的另一端寫入了2KB的數據
3.調用epoll_wait,並且它會返回RFD,說明它已經準備好讀取操作
4.讀取1KB的數據
5.調用epoll_wait……
在這個過程中,有兩種工作模式:ET和LT
ET模式
ET模式即Edge Triggered工作模式。
如果我們在第1步將RFD添加到epoll描述符的時候使用了EPOLLET標誌,那麼在第5步調用epoll_wait之後將有可能會掛起,因爲剩餘的數據還存在於文件的輸入緩衝區內,而且數據發出端還在等待一個針對已經發出數據的反饋信息。只有在監視的文件句柄上發生了某個事件的時候 ET工作模式纔會彙報事件。因此在第5步的時候,調用者可能會放棄等待仍在存在於文件輸入緩衝區內的剩餘數據。epoll工作在ET模式的時候,必須使用非阻塞套接口,以避免由於一個文件句柄的阻塞讀/阻塞寫操作把處理多個文件描述符的任務餓死。(讀常規文件是不會阻塞的,不管讀多少字節,read一定會在有限的時間內返回。從終端設備或網絡讀則不一定,如果從終端輸入的數據沒有換行符,調用read讀終端設備就會阻塞,如果網絡上沒有接收到數據包,調用read從網絡讀就會阻塞,至於會阻塞多長時間也是不確定的,如果一直沒有數據到達就一直阻塞在那裏。同樣,寫常規文件是不會阻塞的,而向終端設備或網絡寫則不一定。)
例子:基於網絡C/S非阻塞模型的epoll ET觸發模式
server.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#define MAXLINE 10
#define SERV_PORT 6666
int main(void)
{
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
socklen_t cliaddr_len;
int listenfd, connfd;
char buf[MAXLINE];
char str[INET_ADDRSTRLEN];
int efd, flag;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd, 20);
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
struct epoll_event event;
struct epoll_event resevent[10];
int res, len;
efd = epoll_create(10);
event.events = EPOLLIN | EPOLLET; /* ET 邊沿觸發,默認是水平觸發 */
//event.events = EPOLLIN;
printf("Accepting connections ...\n");
cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
printf("received from %s at PORT %d\n",
inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
ntohs(cliaddr.sin_port));
flag = fcntl(connfd, F_GETFL); /* 修改connfd爲非阻塞讀 */
flag |= O_NONBLOCK;
fcntl(connfd, F_SETFL, flag);
event.data.fd = connfd;
epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &event); //將connfd加入監聽紅黑樹
while (1) {
printf("epoll_wait begin\n");
res = epoll_wait(efd, resevent, 10, -1); //最多10個, 阻塞監聽
printf("epoll_wait end res %d\n", res);
if (resevent[0].data.fd == connfd) {
while ((len = read(connfd, buf, MAXLINE/2)) >0 ) //非阻塞讀, 輪詢
write(STDOUT_FILENO, buf, len);
}
}
return 0;
}
client.c
/* client.c */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAXLINE 10
#define SERV_PORT 6666
int main(int argc, char *argv[])
{
struct sockaddr_in servaddr;
char buf[MAXLINE];
int sockfd, i;
char ch = 'a';
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
while (1) {
//aaaa\n
for (i = 0; i < MAXLINE/2; i++)
buf[i] = ch;
buf[i-1] = '\n';
ch++;
//bbbb\n
for (; i < MAXLINE; i++)
buf[i] = ch;
buf[i-1] = '\n';
ch++;
//aaaa\nbbbb\n
write(sockfd, buf, sizeof(buf));
sleep(5);
}
close(sockfd);
return 0;
}
例:基於管道epoll ET觸發模式
(這個例子想說的是epoll不是隻能用於套接字上,也可以用在管道上)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#define MAXLINE 10
int main(int argc, char *argv[])
{
int efd, i;
int pfd[2];
pid_t pid;
char buf[MAXLINE], ch = 'a';
pipe(pfd);
pid = fork();
if (pid == 0) { //子 寫
close(pfd[0]);
while (1) {
//aaaa\n
for (i = 0; i < MAXLINE/2; i++)
buf[i] = ch;
buf[i-1] = '\n';
ch++;
//bbbb\n
for (; i < MAXLINE; i++)
buf[i] = ch;
buf[i-1] = '\n';
ch++;
//aaaa\nbbbb\n
write(pfd[1], buf, sizeof(buf));
sleep(5);
}
close(pfd[1]);
} else if (pid > 0) { //父 讀
struct epoll_event event;
struct epoll_event resevent[10]; //epoll_wait就緒返回event
int res, len;
close(pfd[1]);
efd = epoll_create(10);
event.events = EPOLLIN | EPOLLET; // ET 邊沿觸發
//event.events = EPOLLIN; // LT 水平觸發 (默認)
event.data.fd = pfd[0];
epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, pfd[0], &event);
while (1) {
res = epoll_wait(efd, resevent, 10, -1);
printf("res %d\n", res);
if (resevent[0].data.fd == pfd[0]) {
len = read(pfd[0], buf, MAXLINE/2);
write(STDOUT_FILENO, buf, len);
}
}
close(pfd[0]);
close(efd);
} else {
perror("fork");
exit(-1);
}
return 0;
}