Linux高性能服务器之I/O复用之实例 ET AND LT(图像理解)（14）
LT和ET模式
前言
epoll对文件描述符的操作有两种模式: LT (Level Trigger，电平触发〉模式和ET（EdgeTrigger，边沿触发〉模式。LT模式是默认的工作模式，这种模式下epoll相当于一个效率较高的poll。当往epoll内核事件表中注册一个文件描述符上的EPOLLET事件时，epoll将以ET模式来操作该文件描述符。ET模式是epoll的高效工作模式。
对于采用LT工作模式的文件描述符，当epoll_wait检测到其上有事件发生并将此事件通知应用程序后，应用程序可以不立即处理该事件。这样，当应用程序下一次调用epoll_wait时，epoll_wait还会再次向应用程序通告此事件，直到该事件被处理。
而对于采用ET工作模式的文件描述符，当epoll_wait检测到其上有事件发生并将此事件通知应用程序后，应用程序必须立即处理该事件，因为后续的epoll_wait调用将不再向应用程序通知这一事件。可见，ET模式在很大程度上降低了同一个epoll事件被重复触发的次数，因此效率要比LT模式高。
（部分）实验代码之LT与ET差别
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<assert.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/epoll.h>
#include<pthread.h>
#define MAX_EVENT_NUMBER 10
#define BUFFER_SIZE 1024
/*
parameter meaning
fd 文件描述符
function performance:
将文件描述符设置成非阻塞
function idea:
从一个模板出去 可以不改变一个文件描述符的特性
*/
int setnoblocking(int fd)
{
int old_option=fcntl(fd,F_GETFD);//得到属性
int new_option=old_option|O_NONBLOCK;
fcntl(fd,F_SETFD,new_option);
return old_option;
}
/*
parameter meaning
epollfd epoll事件表唯一地址
fd 文件描述符
enable_et 是否启用ET模式
function performance:
将文件描述符fd上的EPOLLIN注册到epollfd上的epoll内核事件表上
参数enable_et指定fd是否启用ET模式
*/
void addfd(int epollfd,int fd,bool enable_et)
{
struct epoll_event event;
event.data.fd=fd;//bind fd
event.events=EPOLLIN;//普通数据可读
if(enable_et)
{
event.events|=EPOLLET;
}
epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_ADD,fd,&event);//将fd上的事情注册到epollfd上
setnoblocking(fd);
}
/*
parameter meaning
events 注册表
number 用户数据 fd的数量
function proformance:
LT工作模式
*/
void lt(epoll_event* events,int number,int epollfd,int sockfd)
{
char buf[BUFFER_SIZE];
for(int i=0;i<number;i++)
{
int fd=events[i].data.fd;
if(fd==sockfd)
{
struct sockaddr_in client;
socklen_t client_length=sizeof(client);
int connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&client,&client_length);
addfd(epollfd,sockfd,false);
}
else if(events[i].data.fd&EPOLLIN)
{
printf("event trigger once\n");
memset(buf,'\0',BUFFER_SIZE);
int ret=recv(sockfd,buf,BUFFER_SIZE-1,0);
if(ret<=0)
{
close(sockfd);
continue;
}
printf("get %d bytes pg content %s\n",ret,buf);
}
else
{ printf("something else happened\n");
}
}
}
/*
parameter meaning
events 注册表
number 用户数据 fd的数量
function proformance:
ET工作模式
*/
void et(epoll_event* events,int number,int epollfd,int sockfd)
{
char buf[BUFFER_SIZE];
int i;
for(i=0;i<number;++i)
{
int fd=events[i].data.fd;//触发
if(fd==sockfd)
{
struct sockaddr_in client;
socklen_t client_length=sizeof(client);
int connfd=accept(fd,(struct sockaddr*)&client,&client_length);
addfd(epollfd,connfd,true);
}
else if(events[i].events&EPOLLIN)
{
/*/*这段代码不会被重复触发，所以我们循环读取数据，
以确保把socket读缓存中的所有数据读出*/
printf("event trigger once\n");
while(1)
{
memset(buf,'\0',BUFFER_SIZE);
int ret=recv(sockfd,buf,BUFFER_SIZE-1,0);
if(ret<0)
{
/*/*对于非阻塞Io，下面的条件成立表示数据已经全部读取
完毕。此后，epol1就能再次触发sockfd 上的EPOLLIN事件，
以驱动下一次读操作*/
if((errno==EAGAIN)||(errno==EWOULDBLOCK))
{
printf("read later\n");
break;
}
close(fd);
break;
}
else if(ret==0)
{
close(fd);
}
else
{
printf("get %d bytes pg content %s\n",ret,buf);
}
}
}
else
{
printf("something else happened\n");
}
}
}
int main(int argc,char* argv[])
{
if(argc<=2)
{
printf("Usage :%s ip_address port_number\n",basename(argv[0]));
return 1;
}
char* ip=argv[1];
int port=atoi(argv[2]);
int ret=0;
struct sockaddr_in address;
bzero(&address,sizeof(address));
address.sin_family=AF_INET;
address.sin_port=htons(port);
inet_pton(AF_INET,ip,&address.sin_addr);
int sockfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
assert(sockfd!=-1);
ret=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&address,sizeof(address));
assert(ret!=-1);
ret=listen(sockfd,5);
assert(ret-1);
struct epoll_event event[MAX_EVENT_NUMBER];
int epollfd=epoll_create(5);
assert(epollfd!=-1);
addfd(epollfd,sockfd,true);
while(1)
{
int ret=epoll_wait(epollfd,event,MAX_EVENT_NUMBER,-1);
if(ret<0)
{
printf("epoll failure\n");
break;
}
lt(event,ret,epollfd,sockfd);
}
close(sockfd);
return 0;
}程序流图
LT工作流图
ET工作流图
答疑：
对于非阻塞Io，下面的条件成立表示数据已经全部读取 完毕。此后，epol1就能再次触发sockfd 上的EPOLLIN事件， 以驱动下一次读操作？
当应用程序在socket中设置O_NONBLOCK属性后，如果发送缓存被占满，send就会返回EAGAIN或EWOULDBLOCK 的错误。在将socket设置O_NONBLOCK属性后，通过socket发送一个100K大小的数据，第一次成功发送了13140数据，之后继续发送并未成功，errno数值为EAGAIN错误。
切记：
注意︰每个使用ET模式的文件描述符都应该是非阻塞的。如果文件描述符是阻塞的，那么读或写操作将会因为没有后续的事件而一直处于阻塞状态（饥渴状态)。