多路复用的实现方式:select、poll、epoll
多路复用的实现方式:select、poll、epoll
select的基本原理:
监视文件3类描述符: writefds、readfds、和exceptfds;
调用后select函数会阻塞住,等有数据 可读、可写、出异常 或者 超时 就会返回
select函数正常返回后,通过遍历fdset整个数组才能发现哪些句柄发生了事件,来找到就绪的描述符fd,然后进行对应的IO操作
几乎在所有的平台上支持,跨平台支持性好
缺点:
select采用轮询的方式扫描文件描述符,全部扫描,随着文件描述符FD数量增多而性能下降
每次调用 select(),需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态,并进行遍历(消息传递都是从内核到用户空间)
最大的缺陷就是单个进程打开的FD有限制,默认是1024 (可修改宏定义,但是效率仍然慢)
static final int MAX_FD = 1024
poll的基本流程:
select() 和 poll() 系统调用的大体一样,处理多个描述符也是使用轮询的方式,根据描述符的状态进行处理
一样需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态,并进行遍历。
最大区别是: poll没有最大文件描述符限制(使用链表的方式存储fd)
epoll基本原理:在2.6内核中提出的,对比select和poll,epoll更加灵活,没有描述符限制,用户态拷贝到内核态只需要一次使用事件通知,通过epoll_ctl注册fd,一旦该fd就绪,内核就会采用callback的回调机制来激活对应的fd
优点:
没fd这个限制,所支持的FD上限是操作系统的最大文件句柄数,1G内存大概支持10万个句柄
效率提高,使用回调通知而不是轮询的方式,不会随着FD数目的增加效率下降
通过callback机制通知,内核和用户空间mmap同一块内存实现
Linux内核核心函数:
epoll_create() 在Linux内核里面申请一个文件系统 B+树,返回epoll对象,也是一个fd
epoll_ctl() 操作epoll对象,在这个对象里面修改添加删除对应的链接fd, 绑定一个callback函数
epoll_wait() 判断并完成对应的IO操作
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