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[Linux]例項淺析epoll的水平觸發和邊緣觸發，以及邊緣觸發為什麼要使用非阻塞IO

阿新 • • 發佈：2019-02-02
1 /* 2 *url:http://www.cnblogs.com/yuuyuu/p/5103744.html 3 * 4 */ 5 6 #include <stdio.h> 7 #include <stdlib.h> 8 #include <string.h> 9 #include <errno.h> 10 #include <unistd.h> 11 #include <fcntl.h> 12 #include <arpa/inet.h> 13 #include <netinet/in
.h> 14 #include <sys/socket.h> 15 #include <sys/epoll.h> 16 17 /* 最大快取區大小 */ 18 #define MAX_BUFFER_SIZE 5 19 /* epoll最大監聽數 */ 20 #define MAX_EPOLL_EVENTS 20 21 /* LT模式 */ 22 #define EPOLL_LT 0 23 /* ET模式 */ 24 #define EPOLL_ET 1 25 /* 檔案描述符設定阻塞 */ 26 #define FD_BLOCK 0 27 /* 檔案描述符設定非阻塞
*/ 28 #define FD_NONBLOCK 1 29 30 /* 設定檔案為非阻塞 */ 31 int set_nonblock(int fd) 32 { 33 int old_flags = fcntl(fd, F_GETFL); 34 fcntl(fd, F_SETFL, old_flags | O_NONBLOCK); 35 return old_flags; 36 } 37 38 /* 註冊檔案描述符到epoll，並設定其事件為EPOLLIN(可讀事件) */ 39 void addfd_to_epoll(int epoll_fd, int
fd, int epoll_type, int block_type) 40 { 41 struct epoll_event ep_event; 42 ep_event.data.fd = fd; 43 ep_event.events = EPOLLIN; 44 45 /* 如果是ET模式，設定EPOLLET */ 46 if (epoll_type == EPOLL_ET) 47 ep_event.events |= EPOLLET; 48 49 /* 設定是否阻塞 */ 50 if (block_type == FD_NONBLOCK) 51 set_nonblock(fd); 52 53 epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ep_event); 54 } 55 56 /* LT處理流程 */ 57 void epoll_lt(int sockfd) 58 { 59 char buffer[MAX_BUFFER_SIZE]; 60 int ret; 61 62 memset(buffer, 0, MAX_BUFFER_SIZE); 63 printf("開始recv()...\n"); 64 ret = recv(sockfd, buffer, MAX_BUFFER_SIZE, 0); 65 printf("ret = %d\n", ret); 66 if (ret > 0) 67 printf("收到訊息:%s, 共%d個位元組\n", buffer, ret); 68 else 69 { 70 if (ret == 0) 71 printf("客戶端主動關閉！！！\n"); 72 close(sockfd); 73 } 74 75 printf("LT處理結束！！！\n"); 76 } 77 78 /* 帶迴圈的ET處理流程 */ 79 void epoll_et_loop(int sockfd) 80 { 81 char buffer[MAX_BUFFER_SIZE]; 82 int ret; 83 84 printf("帶迴圈的ET讀取資料開始...\n"); 85 while (1) 86 { 87 memset(buffer, 0, MAX_BUFFER_SIZE); 88 ret = recv(sockfd, buffer, MAX_BUFFER_SIZE, 0); 89 if (ret == -1) 90 { 91 if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) 92 { 93 printf("迴圈讀完所有資料！！！\n"); 94 break; 95 } 96 close(sockfd); 97 break; 98 } 99 else if (ret == 0) 100 { 101 printf("客戶端主動關閉請求！！！\n"); 102 close(sockfd); 103 break; 104 } 105 else 106 printf("收到訊息:%s, 共%d個位元組\n", buffer, ret); 107 } 108 printf("帶迴圈的ET處理結束！！！\n"); 109 } 110 111 112 /* 不帶迴圈的ET處理流程，比epoll_et_loop少了一個while迴圈 */ 113 void epoll_et_nonloop(int sockfd) 114 { 115 char buffer[MAX_BUFFER_SIZE]; 116 int ret; 117 118 printf("不帶迴圈的ET模式開始讀取資料...\n"); 119 memset(buffer, 0, MAX_BUFFER_SIZE); 120 ret = recv(sockfd, buffer, MAX_BUFFER_SIZE, 0); 121 if (ret > 0) 122 { 123 printf("收到訊息:%s, 共%d個位元組\n", buffer, ret); 124 } 125 else 126 { 127 if (ret == 0) 128 printf("客戶端主動關閉連線！！！\n"); 129 close(sockfd); 130 } 131 132 printf("不帶迴圈的ET模式處理結束！！！\n"); 133 } 134 135 /* 處理epoll的返回結果 */ 136 void epoll_process(int epollfd, struct epoll_event *events, int number, int sockfd, int epoll_type, int block_type) 137 { 138 struct sockaddr_in client_addr; 139 socklen_t client_addrlen; 140 int newfd, connfd; 141 int i; 142 143 for (i = 0; i < number; i++) 144 { 145 newfd = events[i].data.fd; 146 if (newfd == sockfd) 147 { 148 printf("=================================新一輪accept()===================================\n"); 149 printf("accept()開始...\n"); 150 151 /* 休眠3秒，模擬一個繁忙的伺服器，不能立即處理accept連線 */ 152 printf("開始休眠3秒...\n"); 153 sleep(3); 154 printf("休眠3秒結束！！！\n"); 155 156 client_addrlen = sizeof(client_addr); 157 connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addrlen); 158 printf("connfd = %d\n", connfd); 159 160 /* 註冊已連結的socket到epoll，並設定是LT還是ET，是阻塞還是非阻塞 */ 161 addfd_to_epoll(epollfd, connfd, epoll_type, block_type); 162 printf("accept()結束！！！\n"); 163 } 164 else if (events[i].events & EPOLLIN) 165 { 166 /* 可讀事件處理流程 */ 167 168 if (epoll_type == EPOLL_LT) 169 { 170 printf("============================>水平觸發開始...\n"); 171 epoll_lt(newfd); 172 } 173 else if (epoll_type == EPOLL_ET) 174 { 175 printf("============================>邊緣觸發開始...\n"); 176 177 /* 帶迴圈的ET模式 */ 178 epoll_et_loop(newfd); 179 180 /* 不帶迴圈的ET模式 */ 181 //epoll_et_nonloop(newfd); 182 } 183 } 184 else 185 printf("其他事件發生...\n"); 186 } 187 } 188 189 /* 出錯處理 */ 190 void err_exit(char *msg) 191 { 192 perror(msg); 193 exit(1); 194 } 195 196 /* 建立socket */ 197 int create_socket(const char *ip, const int port_number) 198 { 199 struct sockaddr_in server_addr; 200 int sockfd, reuse = 1; 201 202 memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)); 203 server_addr.sin_family = AF_INET; 204 server_addr.sin_port = htons(port_number); 205 206 if (inet_pton(PF_INET, ip, &server_addr.sin_addr) == -1) 207 err_exit("inet_pton() error"); 208 209 if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) 210 err_exit("socket() error"); 211 212 /* 設定複用socket地址 */ 213 if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1) 214 err_exit("setsockopt() error"); 215 216 if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) 217 err_exit("bind() error"); 218 219 if (listen(sockfd, 5) == -1) 220 err_exit("listen() error"); 221 222 return sockfd; 223 } 224 225 /* main函式 */ 226 int main(int argc, const char *argv[]) 227 { 228 if (argc < 3) 229 { 230 fprintf(stderr, "usage:%s ip_address port_number\n", argv[0]); 231 exit(1); 232 } 233 234 int sockfd, epollfd, number; 235 236 sockfd = create_socket(argv[1], atoi(argv[2])); 237 struct epoll_event events[MAX_EPOLL_EVENTS]; 238 239 /* linux核心2.6.27版的新函式，和epoll_create(int size)一樣的功能，並去掉了無用的size引數 */ 240 if ((epollfd = epoll_create1(0)) == -1) 241 err_exit("epoll_create1() error"); 242 243 /* 以下設定是針對監聽的sockfd，當epoll_wait返回時，必定有事件發生， 244 * 所以這裡我們忽略罕見的情況外設定阻塞IO沒意義，我們設定為非阻塞IO */ 245 246 /* sockfd：非阻塞的LT模式 */ 247 addfd_to_epoll(epollfd, sockfd, EPOLL_LT, FD_NONBLOCK); 248 249 /* sockfd：非阻塞的ET模式 */ 250 //addfd_to_epoll(epollfd, sockfd, EPOLL_ET, FD_NONBLOCK); 251 252 253 while (1) 254 { 255 number = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EPOLL_EVENTS, -1); 256 if (number == -1) 257 err_exit("epoll_wait() error"); 258 else 259 { 260 /* 以下的LT，ET，以及是否阻塞都是是針對accept()函式返回的檔案描述符，即函式裡面的connfd */ 261 262 /* connfd:阻塞的LT模式 */ 263 epoll_process(epollfd, events, number, sockfd, EPOLL_LT, FD_BLOCK); 264 265 /* connfd:非阻塞的LT模式 */ 266 //epoll_process(epollfd, events, number, sockfd, EPOLL_LT, FD_NONBLOCK); 267 268 /* connfd:阻塞的ET模式 */ 269 //epoll_process(epollfd, events, number, sockfd, EPOLL_ET, FD_BLOCK); 270 271 /* connfd:非阻塞的ET模式 */ 272 //epoll_process(epollfd, events, number, sockfd, EPOLL_ET, FD_NONBLOCK); 273 } 274 } 275 276 close(sockfd); 277 return 0; 278 }

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