Nginx源码分析--epoll模块

Nginx采用epoll模块实现高并发的网络编程，现在对Nginx的epoll模块进行分析。

定义在src/event/modules/ngx_epoll_module.c中

1. epoll_create.

int epoll_create(int size);

创建一个epoll的文件描述符，参数size告诉内核这个监听的数目共有多大。

2. epoll_ctl.

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

epoll的事件注册函数。

• epfd:epoll_create返回值
• op: EPOLL_CTL_ADD 注册新的fd到epfd中;EPOLL_CTL_MOD 修改已经注册的fd的监听事件;EPOLL_CTL_DEL 从epfd中删除一个fd.
• fd: 需要监听的文件描述符。
• event：告诉内核需要监听什么事件。EPOLLIN  可以读（包括对端Socket正常关闭）；EPOLLOUT 可以写；EPOLLPRI有紧急的数据可读（有带外数据OOB到来，TCP中的URG包）；EPOLLERR该文件描述符发生错误；EPOLLHUP该文件描述符被挂断；EPOLLET 将epoll设置为边缘触发（Edge Triggered）模式；EPOLLONESHOT只监听一次事件，监听完之后，如果还想监听需要再次把该文件描述符加入到epoll队列中。

3. epoll_wait.

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int nevents, int timeout);

等待事件的产生.

• 参数events用来表示从内核得到事件的集合，当epoll_wait这个函数操作成功之后，events里面将储存所有的读写事件。
• 参数nevents是当前要监听的所有事件数/句柄数（nevents不能大于size）
• 参数timeout是超时时间（毫秒）

该函数返回需要处理的事件数目，如返回0表示已超时。

4. epoll关键数据结构.

struct epoll_event {
    uint32_t      events;   //epoll events
    epoll_data_t  data;   // user data variable
};

typedef union epoll_data {
    void         *ptr;
    int           fd;
    uint32_t      u32;
    uint64_t      u64;
} epoll_data_t;

其中，epoll_data是一个联合体，借助于它应用程序可以保存很多类型的信息:fd、指针等等。有了它，应用程序就可以直接定位目标了。

5. epoll程序框架:

    for( ; ; )
    {
        nfds = epoll_wait(epfd,events,20,500);
        for(i=0;i<nfds;++i)
        {
            if(events[i].data.fd==listenfd) //有新的连接
            {
                connfd = accept(listenfd,(sockaddr *)&clientaddr, &clilen); //accept这个连接
                ev.data.fd=connfd;
                ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
                epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&ev); //将新的fd添加到epoll的监听队列中
            }
            else if( events[i].events&EPOLLIN ) //接收到数据，读socket
            {
                n = read(sockfd, line, MAXLINE)) < 0    //读
                ev.data.ptr = md;     //md为自定义类型，添加数据
                ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;
                epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);//修改标识符，等待下一个循环时发送数据，异步处理的精髓
            }
            else if(events[i].events&EPOLLOUT) //有数据待发送，写socket
            {
                struct myepoll_data* md = (myepoll_data*)events[i].data.ptr;    //取数据
                sockfd = md->fd;
                send( sockfd, md->ptr, strlen((char*)md->ptr), 0 );        //发送数据
                ev.data.fd=sockfd;
                ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
                epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev); //修改标识符，等待下一个循环时接收数据
            }
            else
            {
                //其他的处理
            }
        }
    }