条件触发(LT)和边缘触发(ET)的区别在于事件的时间点
边缘触发:每当状态变化时发生一个IO事件
条件触发:只要满足条件就发生一个IO事件
在条件触发方式中,只要输入缓冲有数据就会一直通知该事件。
例如:服务器输入缓冲收到50字节的数据时,服务器端操作系统将通知该事件(注册到发生变化的文件描述符)。但服务器端读取20字节后还剩30字节的情况下,仍会注册事件。也就是说,条件触发方式中,只要输入缓冲中还剩有数据,就将以事件方式再次注册。
而边缘触发中输入缓冲收到数据时仅注册1次该事件。即使输入缓冲中还留有数据,也不会再进行注册。
下面是条件触发的示例代码:
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边缘触发的服务器端实现中必知的两点
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87#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<unistd.h> #include<arpa/inet.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/epoll.h> #define EPOLL_SIZE 50 #define BUF_SIZE 4 void error_handling(char *buf); int main(int argc,char **argv) { int serv_sock,clnt_sock; struct sockaddr_in serv_adr,clnt_adr; socklen_t adr_sz; int str_len,i; char buf[BUF_SIZE]; struct epoll_event *ep_events; struct epoll_event event; int epfd,event_cnt; if(argc!=2){ printf("Usage:%s <port>n",argv[0]); exit(1); } serv_sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); memset(&serv_adr,0,sizeof(serv_adr)); serv_adr.sin_family=AF_INET; serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1])); if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_adr,sizeof(serv_adr))==-1) error_handling("bind() error"); if(listen(serv_sock,5)==-1) error_handling("listen() error"); epfd=epoll_create(EPOLL_SIZE); ep_events=malloc(sizeof(struct epoll_event)*EPOLL_SIZE); event.events=EPOLLIN; event.data.fd=serv_sock; epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,serv_sock,&event); while(1){ event_cnt=epoll_wait(epfd,ep_events,EPOLL_SIZE,-1); if(event_cnt==-1){ puts("epoll_wait() error"); break; } puts("epoll_wait() error"); for(i=0;i<event_cnt;i++){ if(ep_events[i].data.fd==serv_sock){ adr_sz=sizeof(clnt_adr); clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_adr,&adr_sz); event.events=EPOLLIN; event.data.fd=clnt_sock; epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,clnt_sock,&event); printf("connected client:%d n",clnt_sock); } else{ str_len=read(ep_events[i].data.fd,buf,BUF_SIZE); if(str_len==0){ epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,ep_events[i].data.fd,NULL); close(ep_events[i].data.fd); printf("closed client:%d n",ep_events[i].data.fd); }else{ write(ep_events[i].data.fd,buf,str_len); } } } } close(serv_sock); close(epfd); return 0; } void error_handling(char *buf) { fputs(buf,stderr); fputc('n',stderr); exit(1); }
1. 通过errno变量验证错误原因
2. 为了完成非阻塞I/O,更改套接字特性
Linux的套接字相关函数一般通过返回-1通知发生了错误。虽然知道发生了错误,但仅凭这些内容无法得知产生错误的原因。因此,为了在发生错误时提供额外的信息,Linux声明了如下全局变量:
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为了访问该变量,需要引入error.h头文件,因为此头文件中有上述变量的extern声明。另外,每种函数发生错误时,保存到errno变量中的值都不同,没必要记住所有可能的值。
1int errno;
read函数发现输入缓冲中没有数据可读时返回-1,同时在errno中保存EAGAIN常量。
下面是将套接字改为非阻塞方式的方法。Linux提供更改或读取文件属性的如下方法:
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fcntl具有可变参数的形式。如果向第二个参数传递F_GETFL,可以获得第一个参数所指的文件描述符属性。反之,如果传递F_SETFL,可以更改文件描述符属性。若希望将文件(套接字)改为非阻塞模式,需要以下两种语句:
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5#include<fcntl.h> int fcntl(int filedes,int cmd,...); //成功时返回cmd参数相关值,失败时返回-1 //filedes---属性更改目标的文件描述符 //cmd---表示函数调用的目的
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通过第一条语句获取之前设置的属性信息,通过第二条语句在此基础上添加非阻塞O_NONBLOCK标志。调用read&write函数时,无论是否存在数据,都会形成非阻塞文件。
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2int flag=fcntl(fd,F_GETFL,0); fcntl(fd,F_SETFL,flag | O_NONBLOCK);
实现边缘触发的回声服务器端
首先说明为何需要通过errno确认错误的原因:
边缘触发方式中,接收数据时仅注册1次该事件
就因为这种特点,一旦发生输入相关事件,就应该读取输入缓冲中的全部数据。因此需要验证输入缓冲是否为空。
read函数返回-1,变量errno中的值为EAGAIN时,说明没有数据可读。
既然如此,为何需要将套接字变成非阻塞模式?边缘触发方式下,以阻塞模式工作的read & write函数有可能引起服务器端的长时间停顿。因此,边缘触发方式一定要采用非阻塞read & write函数。
下面是以边缘触发方式工作的回声服务器端示例:
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107#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<unistd.h> #include<arpa/inet.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/epoll.h> #include<fcntl.h> #include<errno.h> #define EPOLL_SIZE 50 #define BUF_SIZE 4 void error_handling(char *buf); void setnonblockingmode(int fd); int main(int argc,char **argv) { int serv_sock,clnt_sock; struct sockaddr_in serv_adr,clnt_adr; socklen_t adr_sz; int str_len,i; char buf[BUF_SIZE]; struct epoll_event *ep_events; struct epoll_event event; int epfd,event_cnt; if(argc!=2){ printf("Usage:%s <port>n",argv[0]); exit(1); } serv_sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); memset(&serv_adr,0,sizeof(serv_adr)); serv_adr.sin_family=AF_INET; serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1])); if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_adr,sizeof(serv_adr))==-1) error_handling("bind() error"); if(listen(serv_sock,5)==-1) error_handling("listen() error"); epfd=epoll_create(EPOLL_SIZE); ep_events=malloc(sizeof(struct epoll_event)*EPOLL_SIZE); setnonblockingmode(serv_sock); event.events=EPOLLIN; event.data.fd=serv_sock; epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,serv_sock,&event); while(1){ event_cnt=epoll_wait(epfd,ep_events,EPOLL_SIZE,-1); if(event_cnt==-1){ puts("epoll_wait() error"); break; } puts("return epoll_wait"); for(i=0;i<event_cnt;i++){ if(ep_events[i].data.fd==serv_sock){ adr_sz=sizeof(clnt_adr); clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_adr,&adr_sz); setnonblockingmode(clnt_sock); event.events=EPOLLIN|EPOLLET; event.data.fd=clnt_sock; epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,clnt_sock,&event); printf("connected client:%d n",clnt_sock); } else{ while(1){ str_len=read(ep_events[i].data.fd,buf,BUF_SIZE); if(str_len==0){ epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,ep_events[i].data.fd,NULL); close(ep_events[i].data.fd); printf("closed client:%d n",ep_events[i].data.fd); break; } else if(str_len<0){ if(errno==EAGAIN) break; } else{ write(ep_events[i].data.fd,buf,str_len);//echo } } } } } close(serv_sock); close(epfd); return 0; } void setnonblockingmode(int fd) { int flag=fcntl(fd,F_GETFL,0); fcntl(fd,F_SETFL,flag | O_NONBLOCK); } void error_handling(char *buf) { fputs(buf,stderr); fputc('n',stderr); exit(1); }
最后
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