epoll合集

一、epoll_event

epoll_event 结构体用于在 Linux 中管理异步 I/O 事件。让我们来详细了解一下：

定义：

• epoll_event 结构体指定了内核在相应的文件描述符就绪时应保存并返回的数据。
• 它的定义如下：

#include <sys/epoll.h>
struct epoll_event {
    uint32_t events;  // Epoll 事件
    epoll_data_t data;  // 用户数据变量
};

组成部分：

• events：一个位掩码，表示与文件描述符相关联的事件。这些事件可以包括读就绪、写就绪、错误条件等。
• data：一个名为 epoll_data 的联合体，包含与事件相关的附加信息。它可以是以下之一：
  • void* ptr：指向用户定义数据的指针。
  • int fd：与事件相关联的文件描述符。
  • uint32_t u32：32 位无符号整数。
  • uint64_t u64：64 位无符号整数。

用法：

• 当文件描述符上发生事件（例如，有数据可读取）时，内核会填充一个 epoll_event 结构体，其中包含相关信息。
• 应用程序使用 epoll_wait 系统调用等待事件并检索相关的数据。

二、epoll_ctl

epoll_ctl 函数用于向文件描述符 epfd 引用的 epoll 实例执行控制操作。具体而言：

• epoll_ctl 的作用是在监听事件时告诉内核要进行何种类型的操作（添加、修改或删除）。
• 它不同于 select()，后者在监听事件时告诉内核要监听哪些类型的事件，而 epoll_ctl 则先注册要监听的事件类型。

以下是 epoll_ctl 函数的参数说明：

1. epfd：为 epoll 文件描述符。
2. op：表示动作，使用三个宏来表示：
   1. EPOLL_CTL_ADD：将新的文件描述符注册到 epfd 中。
   2. EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的文件描述符的监听事件。
   3. EPOLL_CTL_DEL：从 epfd 中删除一个文件描述符。
3. fd：需要监听的文件描述符。
4. event：告诉内核需要监听的事件，其结构如第一条。

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取（包括对端 SOCKET 正常关闭）。
• EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写入。
• EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（例如带外数据到来）。
• 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，相对于水平触发（Level Triggered）。
• EPOLLONESHOT：只监听一次事件，监听完后需要再次将该文件描述符加入到 EPOLL 队列中。

三、epoll_create

epoll_create 函数用于在 Linux 中创建一个 epoll 实例。让我们详细了解一下：

定义：

• epoll_create 创建一个新的 epoll 实例。
• 参数 size 表示这个实例需要监听的文件描述符的最大数量。从 Linux 2.6.8 开始，size 参数将被忽略，但必须大于零。
• epoll_create 返回一个引用新 epoll 实例的文件描述符。这个文件描述符将用于后续所有对 epoll 的调用接口。

用法：

• 在创建 epoll 实例后，可以使用 epoll_ctl 向其添加、修改或删除要监听的文件描述符。
• 使用 epoll_wait 等待事件并获取准备就绪的文件描述符。

优势：

• epoll 是为解决 Linux 内核处理大量文件描述符而提出的方案。
• 它属于 Linux 下多路 I/O 复用接口中 select 和 poll 的增强版本。
• 特别适用于高并发服务型程序，尤其是在大量并发连接中只有少部分连接处于活跃状态的情况。

最大链接数

• epoll 支持的最大链接数取决于进程最大可打开的文件数目，通常远大于 1024。

四、epoll_wait

epoll_wait 是 Linux 下的一个函数，用于等待事件的发生。它是 epoll 接口的一部分，用于高效地处理大量文件描述符的 I/O 事件。

以下是 epoll_wait 函数的详细描述：

定义：

• epoll_wait 用于等待在 epoll 文件描述符 epfd 上的 I/O 事件。
• 参数 events 用来从内核获取事件的集合。
• 参数 maxevents 告知内核这个 events 集合有多大，但不能大于创建 epoll_create 时的 size。
• 参数 timeout 是超时时间（以毫秒为单位）。如果设置为 0，函数会立即返回；如果小于 0，将会永久阻塞。

返回值：

• epoll_wait 返回需要处理的事件数目。如果返回 0，表示已超时。