Linux-I/O多路複用原理(select，poll，epoll)

Linux-I/O多路複用(select，poll，epoll)

文章目錄

• Linux-I/O多路複用(select，poll，epoll)
• • select
  • • 函數原型
    • 缺點
  • poll
  • • 函數原型
    • 對select改進
  • epoll
  • • 函數原型
    • 改進
    • 觸發模式
    • 應用

select

函數原型

select系統調用會阻塞程序，當有資料到來系統将fd_set對應位置位，select函數傳回．select會将fd_set拷貝到核心．其實select隻能傳回一個準備好的檔案描述符，如果在主線程對相應的檔案描述符做操就會阻塞，使得其他準備好的檔案描述符得不到處理，是以就有了Reactor模型．

#include <sys/select.h>
 
int select(int nfds, fd_set *rdfds, fd_set *wtfds,
                fd_set *exfds, struct timeval *timeout)
           

缺點

• fd_set組成的bitmap隻有1024個
• fd_set不可重用，每次都要重新設定fd_set
• 拷貝fd_set有開銷
• 需要周遊fd_set

poll

函數原型

poll使用了pollfd結構體，有資料到來系統将polfd.revents置位

對select改進

• 使用pollfd數組，可以管理大于1024個檔案描述符
• pollfd可重用
• 周遊範圍變小（pollfd數組），poll傳回準備好的檔案描述符個數

epoll

函數原型

有資料到來系統将epfd用重排來置位（将有資料的epfd放在數組前面）

//建立size個監聽，傳回一個紅黑樹的檔案描述符epfd
int epoll_create(int size)
//epfd控制
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
//等待epfd準備好
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout)
           

使用以下指令檢視可以使用的pollfd數量

cat /proc/sys/fs//file-max
           

改進

• epfd使用者态與核心态共用
• 周遊範圍變小（準備好的epfd數組），epoll_wait傳回準備好的檔案描述符個數

觸發模式

• 邊沿觸發(ET)：檔案描述符從無資料狀态到有資料狀态epoll才觸發
• 水準觸發(LT)：檔案描述符有資料epoll就觸發

應用

• redis
• nginx
• java NIO(Linux系統)