模型选择

来源：互联网发布：济南浪潮java工资待遇编辑：程序博客网时间：2024/06/05 04:16

libevent 库实际上没有更换select() poll()或其他机制的基础
select，poll,epoll都是IO多路复用的机制
IO多路复用就通过一种机制，可是监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作
但select，poll,epoll本质上都是同步I/O,因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的
而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间

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io多路复用适用一下场合

1）当客户处理多个描述字（一般是交互式输入和网络套接口），必须使用I/O复用

2）如果一个TCP服务器既要处理监听套接口，又要处理已连接套接口，一般都要用到I/O复用

3）如果一个服务器既要处理TCP,又要处理UDP,一般都要使用I/O复用

4）如果一个服务器要处理多个服务或多个协议，一般要使用I/O复用

和多进程和多线程技术相比，I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，系统不必创建进程/线程，也不必维护这些进程、线程，从而大大减小了系统的开销

select 函数

该函数准许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发送，并只在有一个或多个事件发生或指定一段指定的时间后才唤醒

#include <sys/select.h>

#include <sys/time.h>

int select(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *exceptset,const struct timeval *timeout)
返回值：就绪描述符的数目，超时返回0，出错返回-1

函数参数介绍如下：

1）maxfdp1---->指定待测试的描述字个数，它的值是待测试的最大描述字加1

2）中间的三个参数readset，writeset和exceptset指定我们要让内核测试读，写和异常条件的描述字

struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符，可通过以下四个宏设置

void FD_ZERO(fd_set *fdset); //清空集合

void FD_SET(int fd, fd_set *fdset); //将一个给定的文件描述符加入集合之中

void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); //将一个给定的文件描述符从集合中删除

int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); // 检查集合中指定的文件描述符是否可以读写

3)timeout告知内核等待所指定描述字中的任何一个就绪可花多少时间

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（1）使用copy_from_user从用户空间拷贝fd_set到内核空间

（2）注册回调函数__pollwait

（3）遍历所有fd，调用其对应的poll方法（对于socket，这个poll方法是sock_poll，sock_poll根据情况会调用到tcp_poll,udp_poll或者datagram_poll）

（4）以tcp_poll为例，其核心实现就是__pollwait，也就是上面注册的回调函数。

（5）__pollwait的主要工作就是把current（当前进程）挂到设备的等待队列中，不同的设备有不同的等待队列，对于tcp_poll来说，其等待队列是sk->sk_sleep（注意把进程挂到等待队列中并不代表进程已经睡眠了）。在设备收到一条消息（网络设备）或填写完文件数据（磁盘设备）后，会唤醒设备等待队列上睡眠的进程，这时current便被唤醒了。

（6）poll方法返回时会返回一个描述读写操作是否就绪的mask掩码，根据这个mask掩码给fd_set赋值。

（7）如果遍历完所有的fd，还没有返回一个可读写的mask掩码，则会调用schedule_timeout是调用select的进程（也就是current）进入睡眠。当设备驱动发生自身资源可读写后，会唤醒其等待队列上睡眠的进程。如果超过一定的超时时间（schedule_timeout指定），还是没人唤醒，则调用select的进程会重新被唤醒获得CPU，进而重新遍历fd，判断有没有就绪的fd。

（8）把fd_set从内核空间拷贝到用户空间。

总结：

select的几大缺点：

（1）每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大

（2）同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大

（3）select支持的文件描述符数量太小了，默认是1024

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