epoll反应堆

• 原理
• 代码
• • demo

原理

【epoll模型原来的流程】：

epoll_create(); // 创建监听红黑树
epoll_ctl(); // 向书上添加监听fd
epoll_wait(); // 监听
有监听fd事件发送—>返回监听满足数组—>判断返回数组元素—>
lfd满足accept—>返回cfd---->read()读数据—>write()给客户端回应。

【epoll反应堆模型的流程】：

epoll_create(); // 创建监听红黑树
epoll_ctl(); // 向书上添加监听fd
epoll_wait(); // 监听
有客户端连接上来—>lfd调用acceptconn()—>将cfd挂载到红黑树上监听其读事件—>
epoll_wait()返回cfd—>cfd回调recvdata()—>将cfd摘下来监听写事件—>
epoll_wait()返回cfd—>cfd回调senddata()—>将cfd摘下来监听读事件—>…—>

参考青萍之末的博客，其中有具体的epoll和epoll反应堆模型的分析。
参考B站学习视频，Linux系统编程和linux网络编程教程。

代码

demo

实现一个epoll反应堆模型的反射服务器。

#include
#include
#include
#include
#include
#include "pub.h"#define MAXSIZE 1024
#define MAXOPEN 1024// 自定义事件驱动结构体，必包括fd、void *、call_back，按情况添加其他的数据
typedef struct _xevent
{int fd;uint32_t events;int epfd;void *arg;void (*call_back)(void *arg1, void *arg2);  // 第一个为xevent的项，第二个为xevent数组的地址char buf[MAXSIZE];int buflen;
} xevent;void write_data(void *arg1, void *arg2);
void read_data(void *arg1, void *arg2);// 注册事件
void eventadd(int epfd, int fd, uint32_t events, xevent *xev, void (*call_back)(void *, void *))
{// 初始化xeventxev->fd = fd;xev->events = events;xev->epfd = epfd;xev->call_back = call_back;// 初始化epoll_event , 上树监听struct epoll_event ev;ev.events = events;ev.data.ptr = xev;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev);
}void eventmod(int epfd, int fd, uint32_t events, xevent *xev, void(*call_back)(void *, void *))
{// 修改xevent结构体xev->fd = fd;xev->events = events;xev->epfd = epfd;xev->call_back = call_back;// 修改epoll_eventstruct epoll_event ev;ev.events= events;ev.data.ptr = xev;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, fd, &ev);
}// 删除事件
void eventdel(int epfd, int fd, xevent *xev)
{// 修改xevent结构体xev->fd = 0;xev->events = 0;xev->epfd = 0;xev->call_back = NULL;// 删除epoll_eventepoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, fd, NULL);
}// 修改事件
/* 对本程序而言，功能为接受数据并将接受的数据发送回去，因此可以* 在接收数据时将fd改为监听可写，在发送数据后改为监听可读。* 通常在需要监听可写时，注册fd的可写事件，写完即注销fd的可写事件，* 需要来回上树下树十分浪费时间，本程序是取巧的行为*/
// 读数据
void read_data(void *arg1, void *arg2)
{xevent *xev = arg1;xevent *my_xevents = arg2;xev->buflen = read(xev->fd, xev->buf, sizeof(xev->buf));if(xev->buflen > 0){// 读到数据，设置可写监听eventmod(xev->epfd, xev->fd, EPOLLOUT, xev, write_data);}else if(0 == xev->buflen){// 客户端关闭，关闭fd、删除fd监听事件printf("client close\n");close(xev->fd);eventdel(xev->epfd, xev->fd, xev);}else{perror("read");exit(-1);}
}//写数据
void write_data(void *arg1, void *arg2)
{xevent *xev = arg1;xevent *my_xevents = arg2;// 写数据，并设置可读监听write(xev->fd, xev->buf, xev->buflen);xev->buflen = 0;eventmod(xev->epfd, xev->fd, EPOLLIN, xev, read_data);
}// 接受新连接
void init_accept(void *arg1, void *arg2)
{xevent *xev = arg1;xevent *my_xevents = arg2;// 从my_xevents数组中找出一个未使用的xevent，accept新连接并上树监听for(int i = 0; i < MAXOPEN; i++){if(my_xevents[i].fd == 0){int cfd = Accept_with_print(xev->fd);eventadd(xev->epfd, cfd, EPOLLIN, &my_xevents[i], read_data);break;}}
}
int main(int argc, char *argv[])
{if(argc < 3){printf("usage: ./%s ip_address port_number\n", basename(argv[0]));return -1;}char *ip = argv[1];int port = atoi(argv[2]);int lfd = socketBind(ip, port);// 创建内核事件表的描述符int epfd = epoll_create(MAXOPEN);if(-1 == epfd){perror("epoll_create");return -1;}// 创建xevent数组并初始化xevent my_xevents[MAXOPEN];memset(my_xevents, 0, sizeof(my_xevents));// 创建接受内核事件通知的epoll_event数组struct epoll_event events[MAXOPEN];// lfd注册监听，使用xevent数组的最后一个eventadd(epfd, lfd, EPOLLIN, &my_xevents[MAXOPEN-1], init_accept);while(1){int nready = epoll_wait(epfd, events, MAXOPEN, -1);if(nready < 0){perror("epoll_wait");break;}for(int i = 0; ixevent *xev = events[i].data.ptr;if(events[i].events == xev->events){xev->call_back(xev, my_xevents);}}}
}