epoll总结

首先援引http://blog.csdn.net/xiajun07061225/article/details/9250579的一些东西，紧接着给出个人的观点和代码，如有不足，请各位大神补充更正

三个函数：

1. int epoll_create(int size);

创建一个epoll的句柄。自从linux2.6.8之后，size参数是被忽略的。需要注意的是，当创建好epoll句柄后，它就是会占用一个fd值，在linux下如果查看/proc/进程id/fd/，是能够看到这个fd的，所以在使用完epoll后，必须调用close()关闭，否则可能导致fd被耗尽。

 

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

epoll的事件注册函数，它不同于select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件，而是在这里先注册要监听的事件类型。

第一个参数是epoll_create()的返回值。

第二个参数表示动作，用三个宏来表示：

EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；

EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件；

EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd；

 

第三个参数是需要监听的fd。

第四个参数是告诉内核需要监听什么事，struct epoll_event结构如下：

[cpp] view plain copy

 print?

1. //保存触发事件的某个文件描述符相关的数据（与具体使用方式有关）  
2.   
3. typedef union epoll_data {  
4.     void *ptr;  
5.     int fd;  
6.     __uint32_t u32;  
7.     __uint64_t u64;  
8. } epoll_data_t;  
9.  //感兴趣的事件和被触发的事件  
10. struct epoll_event {  
11.     __uint32_t events; /* Epoll events */  
12.     epoll_data_t data; /* User data variable */  
13. };  

events可以是以下几个宏的集合：

EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读（包括对端SOCKET正常关闭）；

EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写；

EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；

EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误；

EPOLLHUP：表示对应的文件描述符被挂断；

EPOLLET： 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。

EPOLLONESHOT：只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里

3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);

收集在epoll监控的事件中已经发送的事件。参数events是分配好的epoll_event结构体数组，epoll将会把发生的事件赋值到events数组中（events不可以是空指针，内核只负责把数据复制到这个events数组中，不会去帮助我们在用户态中分配内存）。maxevents告之内核这个events有多大，这个 maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size，参数timeout是超时时间（毫秒，0会立即返回，-1将不确定，也有说法说是永久阻塞）。如果函数调用成功，返回对应I/O上已准备好的文件描述符数目，如返回0表示已超时。

linux下epoll如何实现高效处理百万句柄的

开发高性能网络程序时，windows开发者们言必称iocp，linux开发者们则言必称epoll。大家都明白epoll是一种IO多路复用技术，可以非常高效的处理数以百万计的socket句柄，比起以前的select和poll效率高大发了。我们用起epoll来都感觉挺爽，确实快，那么，它到底为什么可以高速处理这么多并发连接呢？

 

使用起来很清晰，首先要调用epoll_create建立一个epoll对象。参数size是内核保证能够正确处理的最大句柄数，多于这个最大数时内核可不保证效果。

 

epoll_ctl可以操作上面建立的epoll，例如，将刚建立的socket加入到epoll中让其监控，或者把 epoll正在监控的某个socket句柄移出epoll，不再监控它等等。

 

epoll_wait在调用时，在给定的timeout时间内，当在监控的所有句柄中有事件发生时，就返回用户态的进程。

 

从上面的调用方式就可以看到epoll比select/poll的优越之处：因为后者每次调用时都要传递你所要监控的所有socket给select/poll系统调用，这意味着需要将用户态的socket列表copy到内核态，如果以万计的句柄会导致每次都要copy几十几百KB的内存到内核态，非常低效。而我们调用epoll_wait时就相当于以往调用select/poll，但是这时却不用传递socket句柄给内核，因为内核已经在epoll_ctl中拿到了要监控的句柄列表。

 

所以，实际上在你调用epoll_create后，内核就已经在内核态开始准备帮你存储要监控的句柄了，每次调用epoll_ctl只是在往内核的数据结构里塞入新的socket句柄。

个人观点：首先，当A用户向服务器发送数据时，服务器内核红黑树会有一个节点（插入节点时给节点绑定了一个event事件）与之建立连接；当有数据到达时，操作系统会将这个event事件返回到用户空间的event数组中，（ep[1024]数组）；event数组封装了文件描述符和回调函数，服务器可以通过访问event的回调函数来响应A的请求。

efd = epoll_create(1024);//在此创建一个句柄，执行后会在内核创建一颗红黑树

#include<stdlib.h>//#include<sys/socket.h>#define SERVPORT 8000void main(){int sockfd,cfd,efd;int i,j;char buf[1024];struct sockaddr_in serv_addr,cli_addr;struct epoll_event tep,ep[1024];bzero(&serv_addr,sizeof(struct sockaddr_in));bzero(&cli_addr,sizeof(struct sockaddr_in));serv_addr.sin_family = AF_INET;serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);serv_addr.port = htons(SERVPORT);if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0){perror("socket create error\n");exit(0);}if((bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr)) < 0){perror("bind error\n");exit(0);}if(listen(sockfd,128) < 0){perror("listen error\n");exit(0);}efd = epoll_create(1024);//在此创建一个句柄，执行后会在内核创建一颗红黑树tep.events = EPOLLIN;tep.data.fd = sockfd;int res = epoll_ctl(efd,EPOLL_CTL_ADD,sockfd,&tep);//插入一个lfd(即listen监听的套接字描述符)，此处是sockfd；while(1){int nready = epoll_wait(efd,ep,1024,-1);for(i = 0;i<nready;i++){if(ep[i].data.fd == sockfd)//如果是新的监听套接字到来，则执行以下操作{int cli_len = sizeof(cli_addr);cfd = accept(sockfd,(struct sockaddr_in *)&cli_addr,&cli_len);//在此返回一个与特定请求相关的套接字描述符，用于通信if(cfd < 0){perror("acept error\n");exit(0);}tep.events = EPOLLIN;tep.data.fd = cfd;res = epoll_ctl(efd,EPOLL_CTL_ADD,cfd,&tep);//将此socket句柄塞入内核事先创建的红黑树中，此时仍然有一个lfd(即listen监听的套接字描述符)}else//如果是红黑树中已经存在的套接字，则执行以下操作{sockfd = ep[i].data.fd;int n = read(sockfd,buf,1024);if(n==0)//超时，从红黑树删除对应套接字{res = epoll_ctl(efd,EPOLL_CTL_DEL,sockfd,NULL);close(sockfd);printf("client[%d] closed connection\n",j);}else//将小写变大写，返回给客户端{for(j=0;j<n;j++)buf[j] = toupper(buf[j]);write(sockfd,buf,n);}}}}return;}