這篇文章主要講解了“l(fā)inux中poll和select有哪些區(qū)別”,文中的講解內(nèi)容簡單清晰,易于學(xué)習(xí)與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學(xué)習(xí)“l(fā)inux中poll和select有哪些區(qū)別”吧!
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linux中poll和select的區(qū)別是:select單個進程所能打開的最大連接數(shù)由“FD_SETSIZE”宏定義,其大小是32個整數(shù)的大小,而poll因為采用鏈表存儲,所以沒有最大連接數(shù)的限制。
本教程操作環(huán)境:linux7.3系統(tǒng)、Dell G3電腦。
每個進程使用的select有最大連接數(shù)限制,只能有FD_SETSIZE個,而poll沒有這樣的限制(采用鏈表存儲);
epoll跟select都能提供多路I/O復(fù)用的解決方案。在現(xiàn)在的Linux內(nèi)核里有都能夠支持,其中epoll是Linux所特有,而select則應(yīng)該是POSIX所規(guī)定,一般操作系統(tǒng)均有實現(xiàn)
select:
select本質(zhì)上是通過設(shè)置或者檢查存放fd標(biāo)志位的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進行下一步處理。這樣所帶來的缺點是:
1、 單個進程可監(jiān)視的fd數(shù)量被限制,即能監(jiān)聽端口的大小有限。
一般來說這個數(shù)目和系統(tǒng)內(nèi)存關(guān)系很大,具體數(shù)目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看。32位機默認是1024個。64位機默認是2048.
2、 對socket進行掃描時是線性掃描,即采用輪詢的方法,效率較低:
當(dāng)套接字比較多的時候,每次select()都要通過遍歷FD_SETSIZE個Socket來完成調(diào)度,不管哪個Socket是活躍的,都遍歷一遍。這會浪費很多CPU時間。如果能給套接字注冊某個回調(diào)函數(shù),當(dāng)他們活躍時,自動完成相關(guān)操作,那就避免了輪詢,這正是epoll與kqueue做的。
3、需要維護一個用來存放大量fd的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這樣會使得用戶空間和內(nèi)核空間在傳遞該結(jié)構(gòu)時復(fù)制開銷大
poll:
poll本質(zhì)上和select沒有區(qū)別,它將用戶傳入的數(shù)組拷貝到內(nèi)核空間,然后查詢每個fd對應(yīng)的設(shè)備狀態(tài),如果設(shè)備就緒則在設(shè)備等待隊列中加入一項并繼續(xù)遍歷,如果遍歷完所有fd后沒有發(fā)現(xiàn)就緒設(shè)備,則掛起當(dāng)前進程,直到設(shè)備就緒或者主動超時,被喚醒后它又要再次遍歷fd。這個過程經(jīng)歷了多次無謂的遍歷。
它沒有最大連接數(shù)的限制,原因是它是基于鏈表來存儲的,但是同樣有一個缺點:
1、大量的fd的數(shù)組被整體復(fù)制于用戶態(tài)和內(nèi)核地址空間之間,而不管這樣的復(fù)制是不是有意義。
2、poll還有一個特點是“水平觸發(fā)”,如果報告了fd后,沒有被處理,那么下次poll時會再次報告該fd。
epoll:
epoll有EPOLLLT和EPOLLET兩種觸發(fā)模式,LT是默認的模式,ET是“高速”模式。LT模式下,只要這個fd還有數(shù)據(jù)可讀,每次 epoll_wait都會返回它的事件,提醒用戶程序去操作,而在ET(邊緣觸發(fā))模式中,它只會提示一次,直到下次再有數(shù)據(jù)流入之前都不會再提示了,無 論fd中是否還有數(shù)據(jù)可讀。所以在ET模式下,read一個fd的時候一定要把它的buffer讀光,也就是說一直讀到read的返回值小于請求值,或者 遇到EAGAIN錯誤。還有一個特點是,epoll使用“事件”的就緒通知方式,通過epoll_ctl注冊fd,一旦該fd就緒,內(nèi)核就會采用類似callback的回調(diào)機制來激活該fd,epoll_wait便可以收到通知。
epoll為什么要有EPOLLET觸發(fā)模式?
如果采用EPOLLLT模式的話,系統(tǒng)中一旦有大量你不需要讀寫的就緒文件描述符,它們每次調(diào)用epoll_wait都會返回,這樣會大大降低處理程序檢索自己關(guān)心的就緒文件描述符的效率.。而采用EPOLLET這種邊沿觸發(fā)模式的話,當(dāng)被監(jiān)控的文件描述符上有可讀寫事件發(fā)生時,epoll_wait()會通知處理程序去讀寫。如果這次沒有把數(shù)據(jù)全部讀寫完(如讀寫緩沖區(qū)太小),那么下次調(diào)用epoll_wait()時,它不會通知你,也就是它只會通知你一次,直到該文件描述符上出現(xiàn)第二次可讀寫事件才會通知你?。?!這種模式比水平觸發(fā)效率高,系統(tǒng)不會充斥大量你不關(guān)心的就緒文件描述符
epoll的優(yōu)點:
1、沒有最大并發(fā)連接的限制,能打開的FD的上限遠大于1024(1G的內(nèi)存上能監(jiān)聽約10萬個端口);
2、效率提升,不是輪詢的方式,不會隨著FD數(shù)目的增加效率下降。只有活躍可用的FD才會調(diào)用callback函數(shù);
即Epoll最大的優(yōu)點就在于它只管你“活躍”的連接,而跟連接總數(shù)無關(guān),因此在實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,Epoll的效率就會遠遠高于select和poll。
3、 內(nèi)存拷貝,利用mmap()文件映射內(nèi)存加速與內(nèi)核空間的消息傳遞;即epoll使用mmap減少復(fù)制開銷。
select、poll、epoll 區(qū)別總結(jié):
1、支持一個進程所能打開的最大連接數(shù)
select
單個進程所能打開的最大連接數(shù)有FD_SETSIZE宏定義,其大小是32個整數(shù)的大?。ㄔ?2位的機器上,大小就是3232,同理64位機器上FD_SETSIZE為3264),當(dāng)然我們可以對進行修改,然后重新編譯內(nèi)核,但是性能可能會受到影響,這需要進一步的測試。
poll
poll本質(zhì)上和select沒有區(qū)別,但是它沒有最大連接數(shù)的限制,原因是它是基于鏈表來存儲的
epoll
雖然連接數(shù)有上限,但是很大,1G內(nèi)存的機器上可以打開10萬左右的連接,2G內(nèi)存的機器可以打開20萬左右的連接
2、FD劇增后帶來的IO效率問題
select
因為每次調(diào)用時都會對連接進行線性遍歷,所以隨著FD的增加會造成遍歷速度慢的“線性下降性能問題”。
poll
同上
epoll
因為epoll內(nèi)核中實現(xiàn)是根據(jù)每個fd上的callback函數(shù)來實現(xiàn)的,只有活躍的socket才會主動調(diào)用callback,所以在活躍socket較少的情況下,使用epoll沒有前面兩者的線性下降的性能問題,但是所有socket都很活躍的情況下,可能會有性能問題。
3、 消息傳遞方式
select
內(nèi)核需要將消息傳遞到用戶空間,都需要內(nèi)核拷貝動作
poll
同上
epoll
epoll通過內(nèi)核和用戶空間共享一塊內(nèi)存來實現(xiàn)的。
總結(jié):
綜上,在選擇select,poll,epoll時要根據(jù)具體的使用場合以及這三種方式的自身特點。
1、表面上看epoll的性能最好,但是在連接數(shù)少并且連接都十分活躍的情況下,select和poll的性能可能比epoll好,畢竟epoll的通知機制需要很多函數(shù)回調(diào)。
2、select低效是因為每次它都需要輪詢。但低效也是相對的,視情況而定,也可通過良好的設(shè)計改善
感謝各位的閱讀,以上就是“l(fā)inux中poll和select有哪些區(qū)別”的內(nèi)容了,經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后,相信大家對linux中poll和select有哪些區(qū)別這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián),小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章,歡迎關(guān)注!