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？
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先简单回顾下如何使用C库封装的3个epoll系统调用吧。
<br></p><p>epoll的高效就在于，当我们调用epoll_ctl往里塞入百万个句柄时，epoll_wait仍然可以飞快的返回，并有效的将发生事件的句柄给我们用户。这是由于我们在调用epoll_create时，内核除了帮我们在epoll文件系统里建了个file结点，在内核cache里建了个红黑树用于存储以后epoll_ctl传来的socket外，还会再建立一个list链表，用于存储准备就绪的事件，当epoll_wait调用时，仅仅观察这个list链表里有没有数据即可。有数据就返回，没有数据就sleep，等到timeout时间到后即使链表没数据也返回。所以，epoll_wait非常高效。</p><p>?</p><p>而且，通常情况下即使我们要监控百万计的句柄，大多一次也只返回很少量的准备就绪句柄而已，所以，epoll_wait仅需要从内核态copy少量的句柄到用户态而已，如何能不高效？！</p><p>?</p><p>那么，这个准备就绪list链表是怎么维护的呢？当我们执行epoll_ctl时，除了把socket放到epoll文件系统里file对象对应的红黑树上之外，还会给内核中断处理程序注册一个回调函数，告诉内核，如果这个句柄的中断到了，就把它放到准备就绪list链表里。所以，当一个socket上有数据到了，内核在把网卡上的数据copy到内核中后就来把socket插入到准备就绪链表里了。</p><p>?</p><p>如此，一颗红黑树，一张准备就绪句柄链表，少量的内核cache，就帮我们解决了大并发下的socket处理问题。执行epoll_create时，创建了红黑树和就绪链表，执行epoll_ctl时，如果增加socket句柄，则检查在红黑树中是否存在，存在立即返回，不存在则添加到树干上，然后向内核注册回调函数，用于当中断事件来临时向准备就绪链表中插入数据。执行epoll_wait时立刻返回准备就绪链表里的数据即可。</p><p>?</p><p>最后看看epoll独有的两种模式LT和ET。无论是LT和ET模式，都适用于以上所说的流程。区别是，LT模式下，只要一个句柄上的事件一次没有处理完，会在以后调用epoll_wait时次次返回这个句柄，而ET模式仅在第一次返回。</p><p>?</p><p>这件事怎么做到的呢？当一个socket句柄上有事件时，内核会把该句柄插入上面所说的准备就绪list链表，这时我们调用epoll_wait，会把准备就绪的socket拷贝到用户态内存，然后清空准备就绪list链表，最后，epoll_wait干了件事，就是检查这些socket，如果不是ET模式（就是LT模式的句柄了），并且这些socket上确实有未处理的事件时，又把该句柄放回到刚刚清空的准备就绪链表了。所以，非ET的句柄，只要它上面还有事件，epoll_wait每次都会返回。而ET模式的句柄，除非有新中断到，即使socket上的事件没有处理完，也是不会次次从epoll_wait返回的。</p><p>?</p> </p><div class="aged2"><script type="text/javascript">a("article_content_down");</script></div> </div> <div id="pagebox" > <a href="/jiaocheng/unix/" target="_blank">查看更多</a> <A href="/jiaocheng/20121112/2018623.html" title="Windows命令行中, 类似于linux的history下令">下一篇</A></div> <div id="MainLeftll"> <div id="MainLeftllToolbar">本文网址：<a href="https://www.reader8.net/jiaocheng/20120716/2018624.html">https://www.reader8.net/jiaocheng/20120716/2018624.html</a></div> <div class="related"><span class="relatedIco1">读书人精选</span> <ul class="relatedList"> </ul> </div> <div class="aged3"><script type="text/javascript">a("article_content_down2");</script></div> <div class="aged3a"><script type="text/javascript">a("article_content_down3");</script></div> </div> </div> <!-- 文章正文左边结束 --> <!-- 文章正文右边开始 --> <div class="leftbox_r"> <div class="aged4"><script type="text/javascript">a("article_right_up");</script></div> <div class="Rtitle"> <span class="Rtitle_text">热点排行</span></div> <div class="RContl"> <ul> <li><a href="/jiaocheng/20120719/1982686.html" target="_blank">Linux系统教程-Linux常用的压缩及解压缩</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20140121/2026495.html" target="_blank">linux命令-文件目录操作命令之cd</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20120814/2030203.html" target="_blank">配备Linux wget,yum 使用代理访问网络</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20120718/2020716.html" target="_blank">linux上IP地址的设定</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20120217/2028818.html" target="_blank">硬盘数据还原 用什么光盘 ~解决办法</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20120317/2024500.html" target="_blank">ubuntu liux 安装有关问题</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20120627/1985287.html" target="_blank">linux 批量剔除文件命令</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20120703/2021276.html" target="_blank">Linux 内核浏览札记</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20120813/2030243.html" target="_blank">linux+varnish装配配置</a></li> <li><a href="/jiaocheng/20140122/2025696.html" target="_blank">Unix 好手的另外 10 个习惯</a></li> </ul> </div> <div class="aged7"><script type="text/javascript">a("article_right_up2");</script></div> <!-- 文章正文右边结束 --> </div> <!--主体结束--> <script type="text/javascript">a("article_down_up");</script> <script type="text/javascript">a("foot");</script> <script type="text/javascript">a("article_down_up2");</script> <!--主体结束--> <div style="display:none"> <!--百度统计代码--> <script> var _hmt = _hmt || []; (function() { var hm = document.createElement("script"); hm.src = "https://hm.baidu.com/hm.js?d6151f323a57d16696165e47eee86d53"; var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(hm, s); })(); </script> </div> <script type="text/javascript">a("allbt");</script> </body> </html>
