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鲲鹏小智

使用epoll代替select

原理

epoll机制是Linux内核中的一种可扩展IO事件处理机制,可被用于代替POSIX select系统调用,在高并发场景下获得较好的性能提升。

select有如下缺点:

  • 内核默认最多支持1024个文件句柄
  • select采用轮询的方式扫描文件句柄,性能差

epoll改进后的机制:

  • 没有最大并发连接的限制,能打开的文件句柄上限远大于1024,方便在一个线程里面处理更多请求
  • 采用事件通知的方式,减少了轮询的开销

修改方式

使用epoll函数代替select,epoll函数有:epoll_create,epoll_ctl和epoll_wait。Linux-2.6.19又引入了可以屏蔽指定信号的epoll_wait: epoll_pwait。

函数简介:

  1. 创建一个epoll句柄。
    int epoll_create(int size);

    其中size表示监测的文件句柄的最大个数。

  2. 注册要监测的事件类型。
    int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

    参数说明如下:

    • epfd:epoll_create返回的文件句柄。
    • op:要进行的操作,有EPOLL_CTL_ADD、EPOLL_CTL_MOD 、EPOLL_CTL_DEL等。
    • fd:要操作的文件句柄。
    • event:事件描述,常用的事件有:
      • EPOLLIN:文件描述符上有可读数据。
      • EPOLLOUT:文件描述符上可以写数据。
      • EPOLLERR: 表示对应的文件描述符发生错误。
  3. 等待事件的产生。
    int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
    int epoll_pwait(int epfd, struct epoll_event *events,
    int maxevents, int timeout,
    const sigset_t *sigmask);

    参数说明如下:

    • epfd:epoll_create返回的文件句柄。
    • events:返回待处理事件的数组。
    • maxevents:events数组长度。
    • timeout:超时时间,单位为毫秒。
    • sigmask:屏蔽的信号。

在网络高并发场景下,select调用可使用epoll进行替换。

使用如下命令确认是否调用epoll函数:

查看某个进程的系统调用信息

# strace -p $TID -T -tt
18:25:47.902439 epoll_pwait(716, [{EPOLLIN, {u32=1052576880, u64=281463144385648}}, {EPOLLIN, {u32=1052693569, u64=281463144502337}}, {EPOLLOUT, {u32=1052638657, u64=281463144447425}}, {EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLRDHUP, {u32=1052673241, u64=281463144482009}}, {EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLRDHUP, {u32=1052636016, u64=281463144444784}}], 512, 1, NULL, 8) = 5 <0.000038>
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