1.网络模型(select、码模poll、码模epoll)
2.Redis——Epoll网络模型
3.一篇学会阿里面试问的码模 Select、Poll、码模Epoll 模型
4.深入了解epoll模型(特别详细)
5.彻底弄懂IO复用:深入了解select,码模poll,码模黑色沙漠手游源码下载epoll
6.阿里面试题|nginx所使用的码模epoll模型是什么?
网络模型(select、poll、码模epoll)
网络模型中的码模select、poll、码模epoll都是码模同步I/O机制,但各有特点。码模select通过轮询所有fd来判断哪些流有IO事件,码模时间复杂度为O(N),码模处理大量流时效率较低。码模poll沿用了select的基本思路,但使用链表存储fd,无最大描述符限制,但存在"水平触发"问题,可能导致重复通知。
epoll则更为高效,它实现了事件驱动,能精确告知哪个流发生了何种IO事件,时间复杂度为O(1)。epoll有LT和ET两种触发模式:LT模式会持续通知直到数据被处理,而ET模式仅在数据就绪时通知一次,直到下一次事件发生。epoll通过epoll_create创建句柄,内部使用红黑树和内核链表等数据结构,能处理大量事件并支持嵌套监听。
在选择使用select、poll还是epoll时,需要考虑事件驱动、效率和事件处理策略。epoll的proftpd源码安装高效性和精确事件通知使其在高并发场景中更受欢迎,但LT模式可能会因频繁通知而影响效率,而ET模式则能减少无谓的事件处理,提高并行处理能力。因此,根据应用需求和资源限制,合理选择最适合的I/O多路复用模型是关键。例如,如果对事件的实时性要求较高,ET模式可能是更好的选择,而对事件处理效率有较高要求时,epoll的LT模式可能更合适。
Redis——Epoll网络模型
Redis 的高效性在于其使用多路复用技术管理大量连接,通过单线程事件循环处理请求,实现每秒数万 QPS 的性能。在深入了解 Redis 的 Epoll 实现之前,需要先对 Epoll 有清晰的认识。上一篇文章已对此进行深入浅出的讲解,涉及 select、poll、epoll 的实现。
在掌握了 Epoll 的核心原理后,让我们深入 Redis 如何具体利用 Epoll。通过查阅 Redis 5.0.0 版本的源码,我们可以清楚地看到 Redis 如何实现 Epoll。通过本文,我们重点探讨以下三个关键点:
1. Epoll 是 Linux 内核提供的一种高效事件多路复用机制,核心方法有三个。它通过红黑树、双向链表和事件回调机制实现高效率。
2. Redis 采用 Epoll 实现了 IO 多路复用,其原理是利用 Epoll 进行事件监听,通过事件循环处理各种请求。
3. Redis 的事件驱动机制处理网络 IO 和时间事件,采用成熟的myeclipse运行源码 I/O 多路复用模型(如 select、epoll)进行文件事件处理,对模型进行封装。
事件驱动的核心组件在 src/ae.c 文件中实现,它通过 aeCreateEventLoop、aeMain 和 aeDeleteEventLoop 函数管理事件循环。aeMain 函数是事件循环的主体,调用 aeProcessEvents 处理就绪事件。
Redis 采用自定义的事件驱动库 ae_event 实现 IO 多路复用,支持 select、epoll、evport 和 kqueue 等技术。在不同的操作系统上,Redis 会选择合适的多路复用技术。
Redis 的实现细节如下:
1. initServerConfig 函数初始化服务器配置,确保内部数据结构和参数正确。
2. initServer 函数创建事件管理器 aeEventLoop。
3. aeCreateEventLoop 创建事件管理器并初始化关键属性,如事件表、就绪事件数组等。
4. aeCreateFileEvent 注册文件事件到底层多路复用系统。
5. aeMain 作为事件循环的主体,无限循环处理文件事件和时间事件。
6. aeProcessEvents 处理就绪事件,调用底层多路复用实现。
Redis 的 Epoll 实现展示了其对底层技术的深入理解和灵活应用,通过高效的事件处理机制实现了高性能。
一篇学会阿里面试问的 Select、Poll、Epoll 模型
在操作系统中处理IO时,主要分为两个阶段:等待数据传输至内核区域,然后将数据从内核区域复制至用户区域。BIO模型为同步阻塞IO,应用层调用recvfrom方法时,数据尚未复制至内核区域,bcadd php源码程序因此阻塞,直至数据复制完毕。NIO非阻塞模型将第一个阶段变为非阻塞,recvfrom函数持续检查内核区域中的数据是否准备就绪,直至数据复制完成,程序解除阻塞。
Linux将设备视作文件,使用文件描述符标识。在处理多个连接时,阻塞模型可能导致效率低下,使用线程池虽能改善,但并未解决根本问题。Select模型允许单个进程同时处理多个网络连接,但每次调用时需从用户空间复制所有描述符至内核空间,开销较大。Select的缺点在于频繁遍历大量连接,且每次调用前都需要复制描述符集合。
Poll模型与Select类似,但存储描述符集合的方式不同,且提供水平触发机制,即fd就绪后未处理,下次调用时再次通知。Poll与Select在实现上相似,但在注册事件时使用不同的接口。
Epoll模型改进了Select和Poll的缺点。Epoll在创建句柄时一次性将所有fd复制至内核空间,避免了频繁复制。它通过在注册事件时挂载当前进程,并为每个fd指定回调函数,当设备就绪时调用该函数,将就绪的fd加入就绪链表。Epoll_wait在查看就绪链表时,仅判断是否有就绪fd,避免了频繁遍历所有fd。lustre源码解读Epoll支持的fd上限较高,通常与系统内存相关,对于大量IO请求的场景,如服务器处理客户端请求,Epoll模型尤其适用。
深入了解epoll模型(特别详细)
深入剖析epoll模型:性能与操作原理 在并发编程的世界里,epoll是Linux系统中的一项关键利器,专为处理大量文件描述符而设计,通过红黑树的高效管理,告别了select的轮询局限。它犹如企业的高效管理者,通过中间层高效筛选活跃连接,显著提升CPU资源的利用率。相较于select,epoll的智能策略使其在特定场景中更胜一筹。 尽管select曾受制于历史遗留的文件描述符限制,但epoll的出现解决了这个问题,它专为高并发且活跃连接较少的场景量身打造。epoll接口巧妙地利用红黑树,支持两种触发模式——水平触发(LT)和边沿触发(ET),这在节省系统资源方面起着关键作用。 在实际应用中,选择epoll+ET+非阻塞I/O的组合,可以实现最优性能。然而,epoll并非无懈可击,它受限于单进程文件描述符的总数,以及线性扫描可能导致的效率下降。在处理fd数量众多时,select可能会在某些情况下展现出优于epoll的性能。 epoll的工作流程是通过epoll_create创建eventpoll结构,epoll_ctl则用于处理事件的添加、删除和修改。epoll_create返回的fd指向一个内核事件监听系统文件,而epoll_ctl则负责检查并处理用户对事件的控制操作。 理解epoll的关键在于掌握其工作原理。例如,epollitem结构中包含了文件描述符和文件关联,以及事件队列的管理。在epoll_wait中,内核事件被高效地从就绪队列中处理,LT模式下支持阻塞和非阻塞,而ET模式则在事件发生时才通知,需要使用非阻塞套接字。 尽管epoll避免了select的“惊群”问题,但它的线程安全机制仍需通过锁来维护,如自旋锁和互斥锁,确保数据结构的一致性。在epoll_ctl操作数据结构时,会确保互斥访问,而在epoll_wait等待事件时,epoll_poll_callback则处理相应的回调。 总结来说,epoll是一个高度优化的I/O多路复用模型,它的高效和灵活使其在处理大量并发连接时表现出色。然而,理解并优化其使用,包括限制、工作流程和线程安全,是实现高性能网络应用的关键。彻底弄懂IO复用:深入了解select,poll,epoll
深入理解 IO 复用技术,重点介绍 select、poll、epoll 的实现原理与使用场景。掌握这些技术是构建高性能服务器的关键。通过本节学习,您将全面了解:
1、I/O 复用模型介绍:I/O 复用模型通过系统调用支持同时监控多个描述符,阻塞等待某一个或多个描述符准备就绪。常见的实现包括 select、poll 和 epoll。该模型避免了阻塞在实际 I/O 调用上。
2、select 函数:select 是实现 I/O 多路复用的经典系统调用。它同时等待多个套接字可读,一旦任一可读,立即返回处理。select 函数参数包括描述符集、等待条件和超时设置。关键结构体 fd_set 用于存储描述符集合。
3、poll 函数:基于 epoll 的限制,poll 提出作为解决方案。它与内核交互的数据不同,且突破了文件描述符数量限制。poll 函数使用 pollfd 结构体定义待检测描述符及其事件类型。
4、epoll 机制:epoll 不是系统调用,而是一种内核数据结构,用于在多个描述符上实现 I/O 复用。通过三个系统调用创建、修改和删除 epoll 实例。epoll 的核心在于事件就绪队列,描述符准备好进行 I/O 操作时被加入此队列。epoll_wait 等待事件发生。
5、边缘触发与条件触发:边缘触发模式下,描述符事件准备就绪后,epoll_wait 只通知应用进程一次。条件触发模式下,事件未处理完时,epoll_wait 会继续返回处理。边缘触发效率更高,但要求应用正确处理。
6、优缺点总结:I/O 复用技术提供了更高的性能和效率,适用于大量并发连接的场景。然而,它们并非真正的异步 I/O,仍需应用进程主动调用 IO 函数。
阿里面试题|nginx所使用的epoll模型是什么?
Linux epoll API相比select、poll提供了更高效的IO多路复用,其主要步骤涉及创建epoll、设置监听的文件及事件,并通过epoll_wait等待事件就绪进行处理。 epoll引入特殊文件eventpoll作为中间层,在内核空间维护了监听文件事件集合(红黑树)与就绪文件事件链表,显著提高了效率。
在处理socket数据可读事件上,epoll支持两种触发模式:水平触发与边缘触发。水平触发模式中,只要满足条件,就触发一个事件;边缘触发模式下,每当状态变化时,才触发事件。在边缘触发模式下,只有当socket有新的数据到来时才会被当做就绪事件返回,而水平触发模式则在socket有数据可读时即返回事件。 epoll默认采用水平触发方式,边缘触发可通过EPOLLET设置。
epoll的就绪事件处理过程涉及删除当前节点、调用ep_item_poll进行检查,之后根据socket的触发模式决定是否重新加入到就绪事件链表中。在水平触发模式下,会持续检测是否有数据可读,而在边缘触发模式下,需要通过重新调用回调函数eventpoll.c:ep_poll_callback来获取新的可读事件。
epoll与select的对比主要体现在效率和资源使用上。 epoll在Netty中的应用则展示了其在Java NIO通信框架中的灵活性和强大功能,Netty通过封装JDK的类库并提供丰富编解码功能,支持多种应用层主流协议。Netty采用epoll API,并支持边缘触发模式和更多socket配置参数,如TCP_CORK等。
事件驱动模型epoll
epoll是一种事件驱动模型,在Linux 2.5.版本中引入,它是poll库的一个变种。与poll和select库相比,epoll在处理大量描述符的应用时,效率更高。其核心机制是将描述符列表交给内核,一旦有事件发生,内核将事件通知进程,避免了轮询整个描述符列表,从而显著提高了效率。 使用epoll的步骤如下: 1. 创建epoll描述符,使用`epoll_create()`函数,该函数接受一个整型参数size,用于告诉内核创建一个大小为size的事件列表。 2. 给描述符设置关注的事件,并将其添加到内核的事件列表中。通过`epoll_ctl()`函数完成,其参数op用于指定操作类型,包括:EPOLL_CTL_ADD:添加要关注的描述符及其事件结构到内核事件列表。
EPOLL_CTL_DEL:从内核事件列表中移除先前添加的描述符及其事件结构。
EPOLL_CTL_MOD:修改先前添加到内核事件列表中描述符的关注事件。
3. 等待内核通知事件发生,获取发生事件的描述符结构列表。使用`epoll_wait()`函数完成此操作,它返回事件列表,并允许设置等待时间。一旦得到事件列表,即可进行事件处理。 在使用epoll时,需要注意事件触发方式有两种: 1. Edge Triggered (ET):在这种模式下,事件由数据到达边界触发。处理读写时需不断调用read/write,直至返回EAGAIN,再进行epoll_wait(),等待下次事件。适合遵循以下原则:使用非阻塞I/O;在read/write返回EAGAIN时等待下一次事件。 2. Level Triggered (LT):在这种模式下,epoll和poll类似,但处理速度可能更快。只要有数据未读写完毕,调用epoll_wait()时就会触发事件。 总之,epoll通过更高效的事件处理机制,显著提高了应用在处理大量描述符时的性能。理解其工作原理和正确使用方法,可以极大地优化应用的响应速度和资源利用效率。扩展资料
鼠标的一个点击,移动,键盘的按键按下等等操作,都是对应操作系统的一个事件,然后应用程序接受你的操作进行处理2024-12-22 19:53
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