Linux网络编程(epoll的ET模式和LT模式)

简介: Linux网络编程(epoll的ET模式和LT模式)

前言

本篇文章主要来讲解epoll的ET模式和LT模式,epoll中有两种模式可以选择一种是ET模式(边缘触发模式),另一种是LT模式(水平触发模式)

一、ET模式和LT模式概念讲解

1.水平触发模式(LT,Level-Triggered)

在水平触发模式下,当一个文件描述符上的I/O事件就绪时,epoll会立即通知应用程序,然后应用程序可以对就绪事件进行处理。即,只要文件描述符处于就绪状态,epoll就会持续通知应用程序,直到应用程序处理完所有就绪事件并且再次进入阻塞等待状态。

对于非阻塞I/O,如果一个文件描述符上有可读或可写事件发生,应用程序可以立即进行读或写操作,即使读写操作无法一次完成。如果读或写操作不能立即完成,应用程序可以再次调用epoll等待新的事件通知。

2.边缘触发模式(ET,Edge-Triggered)

在边缘触发模式下,当一个文件描述符上的状态发生变化时(例如从不可读变为可读,或者从不可写变为可写),epoll会通知应用程序。

与水平触发模式不同的是,边缘触发模式只在状态变化的瞬间通知应用程序,通知仅发送一次。如果应用程序没有及时处理完这个事件,下次等待时将会错过该事件,即使事件仍然处于就绪状态。因此,在边缘触发模式下,应用程序需要确保尽可能完整地处理每个事件,以避免遗漏事件。

边缘触发模式适用于需要及时响应状态变化的场景,通常可以提供更高的性能,因为它最大程度上减少了不必要的事件通知。

二、边缘触发和水平触发适用的场景

边缘触发(ET)模式适用的情况:

需要尽快处理就绪事件:边缘触发模式通知应用程序文件描述符状态发生变化的时刻,要求应用程序立即对就绪事件进行处理。适用于需要高精度的事件处理,减少事件丢失的情况。

非阻塞I/O操作:边缘触发模式对非阻塞I/O操作更加高效,适用于需要按需处理大量数据的情况。

#include <stdio.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <fcntl.h> // 包含非阻塞I/O所需的头文件
int main() {
    int epoll_fd = epoll_create1(0);
    struct epoll_event event;
    struct epoll_event events[10]; // 用于存储事件的数组
    // 向epoll实例注册文件描述符和事件
    event.events = EPOLLIN | EPOLLET; // 边缘触发模式
    event.data.fd = 0; // 示例中使用标准输入的文件描述符
    if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &event) == -1) {
        perror("Failed to add file descriptor to epoll");
        return -1;
    }
    // 设置标准输入为非阻塞模式
    int flags = fcntl(0, F_GETFL, 0);
    flags |= O_NONBLOCK;
    fcntl(0, F_SETFL, flags);
    // 等待事件发生
    while (1) {
        int num_events = epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1);
        if (num_events == -1) {
            perror("Failed to wait for events");
            return -1;
        }
        for (int i = 0; i < num_events; i++) {
            if (events[i].data.fd == 0) {
                // 标准输入有数据可读
                char buffer[100];
                ssize_t num_bytes = read(0, buffer, sizeof(buffer));
                if (num_bytes > 0) {
                    // 处理读取的数据
                    // ...
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}

水平触发(LT)模式适用的情况:

需要持续处理就绪事件:水平触发模式会持续通知应用程序文件描述符就绪,直到应用程序处理完所有就绪事件。适用于需要处理多个相关事件或者需要一次性处理大量数据的情况。

阻塞和非阻塞I/O操作混合使用:水平触发模式适用于既有阻塞又有非阻塞I/O操作的情况,可以在阻塞操作中循环调用读取或写入操作。

#include <stdio.h>
#include <sys/epoll.h>
int main() {
    int epoll_fd = epoll_create1(0);
    struct epoll_event event;
    struct epoll_event events[10]; // 用于存储事件的数组
    // 向epoll实例注册文件描述符和事件
    event.events = EPOLLIN; // 水平触发模式(默认模式)
    event.data.fd = 0; // 示例中使用标准输入的文件描述符
    if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &event) == -1) {
        perror("Failed to add file descriptor to epoll");
        return -1;
    }
    // 等待事件发生
    while (1) {
        int num_events = epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1);
        if (num_events == -1) {
            perror("Failed to wait for events");
            return -1;
        }
        for (int i = 0; i < num_events; i++) {
            if (events[i].data.fd == 0) {
                // 标准输入有数据可读
                char buffer[100];
                ssize_t num_bytes = read(0, buffer, sizeof(buffer));
                // 处理读取的数据
                // ...
            }
        }
    }
    return 0;
}

总结

本篇文章就讲解到这里。


相关文章
|
15天前
|
监控 安全 Linux
在 Linux 系统中,网络管理是重要任务。本文介绍了常用的网络命令及其适用场景
在 Linux 系统中,网络管理是重要任务。本文介绍了常用的网络命令及其适用场景,包括 ping(测试连通性)、traceroute(跟踪路由路径)、netstat(显示网络连接信息)、nmap(网络扫描)、ifconfig 和 ip(网络接口配置)。掌握这些命令有助于高效诊断和解决网络问题,保障网络稳定运行。
47 2
|
2月前
|
运维 监控 网络协议
|
19天前
|
域名解析 网络协议 虚拟化
vmware 提供的三种网络工作模式
本文介绍了VMware虚拟机的三种网络工作模式:Bridged(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)和Host-Only(仅主机模式)。桥接模式将虚拟机与主机通过虚拟网桥连接,实现与物理网络的直接通信;NAT模式通过虚拟NAT设备和DHCP服务器使虚拟机联网;Host-Only模式则将虚拟机与外网隔离,仅与主机通信。此外,文章还简要介绍了网络相关的基础知识,包括主机名、IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器。
41 3
|
2月前
|
安全 定位技术 数据安全/隐私保护
|
2月前
|
负载均衡 应用服务中间件 数据安全/隐私保护
docker swarm 创建 Swarm 模式下的网络
【10月更文挑战第14天】
39 6
|
2月前
|
Ubuntu Linux 虚拟化
Linux虚拟机网络配置
【10月更文挑战第25天】在 Linux 虚拟机中,网络配置是实现虚拟机与外部网络通信的关键步骤。本文介绍了四种常见的网络配置方式:桥接模式、NAT 模式、仅主机模式和自定义网络模式,每种模式都详细说明了其原理和配置步骤。通过这些配置,用户可以根据实际需求选择合适的网络模式,确保虚拟机能够顺利地进行网络通信。
|
2月前
|
存储 前端开发 JavaScript
链动模式融合排队免单:扩散用户裂变网络、提高复购
将链动2+1与排队免单结合的模式及链动3+1模式转化为可运行代码涉及多个技术领域,包括后端开发、前端开发、数据库设计等。本文提供了一个简化的技术框架,涵盖用户管理、订单处理、奖励计算、团队结构等核心功能,并提供了示例代码。同时,强调了安全性、测试与部署的重要性,以确保系统的稳定性和合规性。
|
19天前
|
Docker 容器
【赵渝强老师】Docker的None网络模式
Docker容器在网络方面实现了逻辑隔离,提供了四种网络模式:bridge、container、host和none。其中,none模式下容器具有独立的网络命名空间,但不包含任何网络配置,仅能通过Local Loopback网卡(localhost或127.0.0.1)进行通信。适用于不希望容器接收任何网络流量或运行无需网络连接的特殊服务。
|
19天前
|
Docker 容器
【赵渝强老师】Docker的Host网络模式
Docker容器在网络环境中是隔离的,可通过配置不同网络模式(如bridge、container、host和none)实现容器间或与宿主机的网络通信。其中,host模式使容器与宿主机共享同一网络命名空间,提高性能但牺牲了网络隔离性。
|
19天前
|
Kubernetes Docker 容器
【赵渝强老师】Docker的Container网络模式
Docker容器在网络环境中彼此隔离,但可通过配置不同网络模式实现容器间通信。其中,container模式使容器共享同一网络命名空间,通过localhost或127.0.0.1互相访问,提高传输效率。本文介绍了container模式的特点及具体示例。