Chinaunix首页 | 论坛 | 博客
  • 博客访问: 1604422
  • 博文数量: 695
  • 博客积分: 0
  • 博客等级: 民兵
  • 技术积分: 4027
  • 用 户 组: 普通用户
  • 注册时间: 2013-11-20 21:22
文章分类

全部博文(695)

文章存档

2018年(18)

2017年(74)

2016年(170)

2015年(102)

2014年(276)

2013年(55)

分类: C/C++

2014-02-25 23:20:26


Epoll在LT和ET模式下的读写方式

更多

在一个非阻塞的socket上调用read/write函数, 返回EAGAIN或者EWOULDBLOCK(注: EAGAIN就是EWOULDBLOCK)
从字面上看, 意思是:EAGAIN: 再试一次,EWOULDBLOCK: 如果这是一个阻塞socket, 操作将被block,perror输出: Resource temporarily unavailable

总结:
这个错误表示资源暂时不够,能read时,读缓冲区没有数据,或者write时,写缓冲区满了。遇到这种情况,如果是阻塞 socket,read/write就要阻塞掉。而如果是非阻塞socket,read/write立即返回-1, 同时errno设置为EAGAIN。
所以,对于阻塞socket,read/write返回-1代表网络出错了。但对于非阻塞socket,read/write返回-1不一定网络真的出错 了。可能是Resource temporarily unavailable。这时你应该再试,直到Resource available。

综上,对于non-blocking的socket,正确的读写操作为:
读:忽略掉errno = EAGAIN的错误,下次继续读
写:忽略掉errno = EAGAIN的错误,下次继续写

对于select和epoll的LT模式,这种读写方式是没有问题的。但对于epoll的ET模式,这种方式还有漏洞。

epoll的两种模式LT和ET
二者的差异在于level-trigger模式下只要某个socket处于readable/writable状态,无论什么时候进行 epoll_wait都会返回该socket;而edge-trigger模式下只有某个socket从unreadable变为readable或从 unwritable变为writable时,epoll_wait才会返回该socket。

所以,在epoll的ET模式下,正确的读写方式为:
读:只要可读,就一直读,直到返回0,或者 errno = EAGAIN
写:只要可写,就一直写,直到数据发送完,或者 errno = EAGAIN

正确的读

点击(此处)折叠或打开

  1. n = 0;
  2. while ((nread = read(fd, buf + n, BUFSIZ-1)) > 0) {
  3.     n += nread;
  4. }
  5. if (nread == -1 && errno != EAGAIN) {
  6.     perror("read error");
  7. }
正确的写

点击(此处)折叠或打开

  1. int nwrite, data_size = strlen(buf);
  2. n = data_size;
  3. while (n > 0) {
  4.     nwrite = write(fd, buf + data_size - n, n);
  5.     if (nwrite < n) {
  6.         if (nwrite == -1 && errno != EAGAIN) {
  7.             perror("write error");
  8.         }
  9.         break;
  10.     }
  11.     n -= nwrite;
  12. }

正确的accept,accept 要考虑 2 个问题
(1) 阻塞模式 accept 存在的问题
考虑这种情况:TCP连接被客户端夭折,即在服务器调用accept之前,客户端主动发送RST终止连接,导致刚刚建立的连接从就绪队列中移出,如果套接 口被设置成阻塞模式,服务器就会一直阻塞在accept调用上,直到其他某个客户建立一个新的连接为止。但是在此期间,服务器单纯地阻塞在accept调 用上,就绪队列中的其他描述符都得不到处理。

解决办法是把监听套接口设置为非阻塞,当客户在服务器调用accept之前中止某个连接 时,accept调用可以立即返回-1,这时源自Berkeley的实现会在内核中处理该事件,并不会将该事件通知给epool,而其他实现把errno 设置为ECONNABORTED或者EPROTO错误,我们应该忽略这两个错误。

(2)ET模式下accept存在的问题
考虑这种情况:多个连接同时到达,服务器的TCP就绪队列瞬间积累多个就绪连接,由于是边缘触发模式,epoll只会通知一次,accept只处理一个连接,导致TCP就绪队列中剩下的连接都得不到处理。

解决办法是用while循环抱住accept调用,处理完TCP就绪队列中的所有连接后再退出循环。如何知道是否处理完就绪队列中的所有连接呢?accept返回-1并且errno设置为EAGAIN就表示所有连接都处理完。

综合以上两种情况,服务器应该使用非阻塞地accept,accept在ET模式下的正确使用方式为:

点击(此处)折叠或打开

  1. while ((conn_sock = accept(listenfd,(struct sockaddr *) &remote, (size_t *)&addrlen)) > 0) {
  2.     handle_client(conn_sock);
  3. }
  4. if (conn_sock == -1) {
  5.     if (errno != EAGAIN && errno != ECONNABORTED && errno != EPROTO && errno != EINTR)
  6.     perror("accept");
  7. }

一道腾讯后台开发的面试题
使用Linuxepoll模型,水平触发模式;当socket可写时,会不停的触发socket可写的事件,如何处理?

第一种最普遍的方式:
需要向socket写数据的时候才把socket加入epoll,等待可写事件。
接受到可写事件后,调用write或者send发送数据。
当所有数据都写完后,把socket移出epoll。

这种方式的缺点是,即使发送很少的数据,也要把socket加入epoll,写完后在移出epoll,有一定操作代价。

一种改进的方式:
开始不把socket加入epoll,需要向socket写数据的时候,直接调用write或者send发送数据。如果返回EAGAIN,把socket加入epoll,在epoll的驱动下写数据,全部数据发送完毕后,再移出epoll。

这种方式的优点是:数据不多的时候可以避免epoll的事件处理,提高效率。

最后贴一个使用epoll,ET模式的简单HTTP服务器代码:

点击(此处)折叠或打开

  1. #include <sys/socket.h>
  2. #include <sys/wait.h>
  3. #include <netinet/in.h>
  4. #include <netinet/tcp.h>
  5. #include <sys/epoll.h>
  6. #include <sys/sendfile.h>
  7. #include <sys/stat.h>
  8. #include <unistd.h>
  9. #include <stdio.h>
  10. #include <stdlib.h>
  11. #include <string.h>
  12. #include <strings.h>
  13. #include <fcntl.h>
  14. #include <errno.h>
  15. #define MAX_EVENTS 10
  16. #define PORT 8080
  17. //设置socket连接为非阻塞模式
  18. void setnonblocking(int sockfd) {
  19.     int opts;
  20.     opts = fcntl(sockfd, F_GETFL);
  21.     if(opts < 0) {
  22.         perror("fcntl(F_GETFL)\n");
  23.         exit(1);
  24.     }
  25.     opts = (opts | O_NONBLOCK);
  26.     if(fcntl(sockfd, F_SETFL, opts) < 0) {
  27.         perror("fcntl(F_SETFL)\n");
  28.         exit(1);
  29.     }
  30. }
  31. int main(){
  32.     struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];
  33.     int addrlen, listenfd, conn_sock, nfds, epfd, fd, i, nread, n;
  34.     struct sockaddr_in local, remote;
  35.     char buf[BUFSIZ];
  36.     //创建listen socket
  37.     if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
  38.         perror("sockfd\n");
  39.         exit(1);
  40.     }
  41.     setnonblocking(listenfd);
  42.     bzero(&local, sizeof(local));
  43.     local.sin_family = AF_INET;
  44.     local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);;
  45.     local.sin_port = htons(PORT);
  46.     if( bind(listenfd, (struct sockaddr *) &local, sizeof(local)) < 0) {
  47.         perror("bind\n");
  48.         exit(1);
  49.     }
  50.     listen(listenfd, 20);
  51.     epfd = epoll_create(MAX_EVENTS);
  52.     if (epfd == -1) {
  53.         perror("epoll_create");
  54.         exit(EXIT_FAILURE);
  55.     }
  56.     ev.events = EPOLLIN;
  57.     ev.data.fd = listenfd;
  58.     if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev) == -1) {
  59.         perror("epoll_ctl: listen_sock");
  60.         exit(EXIT_FAILURE);
  61.     }
  62.     for (;;) {
  63.         nfds = epoll_wait(epfd, events, MAX_EVENTS, -1);
  64.         if (nfds == -1) {
  65.             perror("epoll_pwait");
  66.             exit(EXIT_FAILURE);
  67.         }
  68.         for (i = 0; i < nfds; ++i) {
  69.             fd = events[i].data.fd;
  70.             if (fd == listenfd) {
  71.                 while ((conn_sock = accept(listenfd,(struct sockaddr *) &remote,
  72.                                 (size_t *)&addrlen)) > 0) {
  73.                     setnonblocking(conn_sock);
  74.                     ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
  75.                     ev.data.fd = conn_sock;
  76.                     if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, conn_sock,
  77.                                 &ev) == -1) {
  78.                         perror("epoll_ctl: add");
  79.                         exit(EXIT_FAILURE);
  80.                     }
  81.                 }
  82.                 if (conn_sock == -1) {
  83.                     if (errno != EAGAIN && errno != ECONNABORTED
  84.                             && errno != EPROTO && errno != EINTR)
  85.                         perror("accept");
  86.                 }
  87.                 continue;
  88.             }
  89.             if (events[i].events & EPOLLIN) {
  90.                 n = 0;
  91.                 while ((nread = read(fd, buf + n, BUFSIZ-1)) > 0) {
  92.                     n += nread;
  93.                 }
  94.                 if (nread == -1 && errno != EAGAIN) {
  95.                     perror("read error");
  96.                 }
  97.                 ev.data.fd = fd;
  98.                 ev.events = events[i].events | EPOLLOUT;
  99.                 if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, fd, &ev) == -1) {
  100.                     perror("epoll_ctl: mod");
  101.                 }
  102.             }
  103.             if (events[i].events & EPOLLOUT) {
  104.                 sprintf(buf, "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Length: %d\r\n\r\nHello World", 11);
  105.                 int nwrite, data_size = strlen(buf);
  106.                 n = data_size;
  107.                 while (n > 0) {
  108.                     nwrite = write(fd, buf + data_size - n, n);
  109.                     if (nwrite < n) {
  110.                         if (nwrite == -1 && errno != EAGAIN) {
  111.                             perror("write error");
  112.                         }
  113.                         break;
  114.                     }
  115.                     n -= nwrite;
  116.                 }
  117.                 close(fd);
  118.             }
  119.         }
  120.     }
  121.     return 0;
  122. }
在一个非阻塞的socket上调用read/write函数, 返回EAGAIN或者EWOULDBLOCK(注: EAGAIN就是EWOULDBLOCK) 从字面上看, 意思是:EAGAIN: 再试一次...

 
阅读(975) | 评论(0) | 转发(0) |
0

上一篇:容器list使用之erase

下一篇:select函数

给主人留下些什么吧!~~