淺析epoll – epoll函數(shù)深入講解

看風(fēng)景D人 2014-01-08

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前一篇大致講了一下epoll是個什么東西，優(yōu)點等內(nèi)容，這篇延續(xù)上一篇的內(nèi)容，主要是分析epoll的函數(shù)，epoll高性能的深入分析。

epoll的三大函數(shù)

1.創(chuàng)建epoll fd函數(shù)

int epoll_create(int size);

epoll_create()創(chuàng)建一個epoll的事例，通知內(nèi)核需要監(jiān)聽size個fd。size指的并不是最大的后備存儲設(shè)備，而是衡量內(nèi)核內(nèi)部結(jié)構(gòu)大小的一個提示。當(dāng)創(chuàng)建成功后，會占用一個fd，所以記得在使用完之后調(diào)用close()，否則fd可能會被耗盡。

Note:自從Linux2.6.8版本以后，size值其實是沒什么用的，不過要大于0，因為內(nèi)核可以動態(tài)的分配大小，所以不需要size這個提示了。

創(chuàng)建還有另外一個函數(shù)

int epoll_create1(int flag);

這個函數(shù)是在linux 2.6.27中加入的，當(dāng)你在看陳碩的muduo時可以看到這個函數(shù)，其實它和epoll_create差不多，不同的是epoll_create1函數(shù)的參數(shù)是flag，當(dāng)flag是0時，表示和epoll_create函數(shù)完全一樣，不需要size的提示了。

當(dāng)flag = EPOLL_CLOEXEC，創(chuàng)建的epfd會設(shè)置FD_CLOEXEC

當(dāng)flag = EPOLL_NONBLOCK，創(chuàng)建的epfd會設(shè)置為非阻塞

一般用法都是使用EPOLL_CLOEXEC.

Note:關(guān)于FD_CLOEXEC，現(xiàn)在網(wǎng)上好多都說的有點問題，我翻閱了一些資料，請教了一些人，大約明白它的意思了。

它是fd的一個標(biāo)識說明，用來設(shè)置文件close-on-exec狀態(tài)的。當(dāng)close-on-exec狀態(tài)為0時，調(diào)用exec時，fd不會被關(guān)閉；狀態(tài)非零時則會被關(guān)閉，這樣做可以防止fd泄露給執(zhí)行exec后的進程。關(guān)于exec的用法，大家可以去自己查閱下，或者直接man exec。

2.epoll事件的注冊函數(shù)

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event* event);

select是在監(jiān)聽時告訴內(nèi)核要監(jiān)聽的事件，而epoll_ctl是先注冊需要監(jiān)聽的事件。

第一個參數(shù)epfd，為epoll_create返回的的epoll fd。

第二個參數(shù)op表示操作值。有三個操作類型，

EPOLL_CTL_ADD  // 注冊目標(biāo)fd到epfd中，同時關(guān)聯(lián)內(nèi)部event到fd上

EPOLL_CTL_MOD // 修改已經(jīng)注冊到fd的監(jiān)聽事件

EPOLL_CTL_DEL // 從epfd中刪除/移除已注冊的fd，event可以被忽略，也可以為NULL

第三個參數(shù)fd表示需要監(jiān)聽的fd。

第四個參數(shù)event表示需要監(jiān)聽的事件。

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參數(shù)是一個枚舉的集合，可以用” | “來增加事件類型，枚舉如下：

EPOLLIN:表示關(guān)聯(lián)的fd可以進行讀操作了。
EPOLLOUT:表示關(guān)聯(lián)的fd可以進行寫操作了。
EPOLLRDHUP(since Linux 2.6.17):表示套接字關(guān)閉了連接，或者關(guān)閉了正寫一半的連接。
EPOLLPRI:表示關(guān)聯(lián)的fd有緊急優(yōu)先事件可以進行讀操作了。
EPOLLERR:表示關(guān)聯(lián)的fd發(fā)生了錯誤，epoll_wait會一直等待這個事件，所以一般沒必要設(shè)置這個屬性。
EPOLLHUP:表示關(guān)聯(lián)的fd掛起了，epoll_wait會一直等待這個事件，所以一般沒必要設(shè)置這個屬性。
EPOLLET:設(shè)置關(guān)聯(lián)的fd為ET的工作方式，epoll的默認(rèn)工作方式是LT。
EPOLLONESHOT (since Linux 2.6.2):設(shè)置關(guān)聯(lián)的fd為one-shot的工作方式。表示只監(jiān)聽一次事件，如果要再次監(jiān)聽，需要把socket放入到epoll隊列中。

3.epoll等待事件函數(shù)

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
int epoll_pwait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout, const sigset_t *sigmask);

上面兩個函數(shù)的參數(shù)含義：

第一個參數(shù):表示epoll_wait等待epfd上的事件

第二個參數(shù):events指針攜帶有epoll_data_t數(shù)據(jù)

第三個參數(shù):maxevents告訴內(nèi)核events有多大，該值必須大于0

第四個參數(shù):timeout表示超時時間(單位：毫秒)

epoll_pwait(since linux 2.6.19)允許一個應(yīng)用程序安全的等待，直到fd設(shè)備準(zhǔn)備就緒，或者捕獲到一個信號量。其中sigmask表示要捕獲的信號量。

函數(shù)如果等待成功，則返回fd的數(shù)字；0表示等待fd超時，其他錯誤號請查看errno

函數(shù)到這里就講完了，下一篇會寫一個例子給大家看下這些函數(shù)是如何使用的。

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