前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >F-Stack 之 kqueue 封装为 epoll 介绍

F-Stack 之 kqueue 封装为 epoll 介绍

原创
作者头像
F-Stack
修改2017-08-31 18:06:24
3.6K1
修改2017-08-31 18:06:24
举报
文章被收录于专栏:F-Stack的专栏

F-Stack是一个全用户态的高性能的网络接入开发包,基于DPDK、FreeBSD协议栈、微线程接口等,适用于各种需要网络接入的业务,用户只需要关注业务逻辑,简单的接入F-Stack即可实现高性能的网络服务器。

F-Stack中使用的FreeBSD协议栈的高性能异步事件通知的API是kqueue,而Linux系统上则是我们熟悉的epoll,大量的Linux网络server都是基于epoll事件通知机制,为降低已有服务器接入F-Stack的修改难度,F-Stack协议栈实现了把kqueue封装为epoll接口,提供的API如下::

  • int ff_epoll_create(int size): 创建epoll fd,底层实际调用freebsd协议栈的kern_kqueue()接口
  • int ff_epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event): epoll事件操作函数,添加关心的fd和事件到epoll fd中,底层实际调用了freebsd协议栈的kern_kevent()接口
  • int ff_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout):epoll事件操作通知函数,底层实际调用了freebsd协议栈的kern_kevent()接口
  • int ff_epoll_close(int epfd):epoll fd的关闭函数,底层调用kern_close()

比较核心的ff_epoll_ctl()ff_epoll_wait()代码实现如下:

代码语言:txt
复制
int 
ff_epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
{
	if (!event && op != EPOLL_CTL_DEL) {
        ff_os_errno(ff_EINVAL);
		return -1;
	}

	struct kevent kev[3];
	if (op == EPOLL_CTL_ADD){
		EV_SET(&kev[0], fd, EVFILT_READ,
			EV_ADD | (event->events & EPOLLIN ? 0 : EV_DISABLE), 0, 0, NULL);
		EV_SET(&kev[1], fd, EVFILT_WRITE,
			EV_ADD | (event->events & EPOLLOUT ? 0 : EV_DISABLE), 0, 0, NULL);
		EV_SET(&kev[2], fd, EVFILT_USER, EV_ADD,
			    event->events & EPOLLRDHUP ? 1 : 0, 0, NULL);		
	} else if (op == EPOLL_CTL_DEL) {
		EV_SET(&kev[0], fd, EVFILT_READ, EV_DELETE, 0, 0, NULL);
		EV_SET(&kev[1], fd, EVFILT_WRITE, EV_DELETE, 0, 0, NULL);
		EV_SET(&kev[2], fd, EVFILT_USER, EV_DELETE, 0, 0, NULL);
	} else if (op == EPOLL_CTL_MOD) {
		EV_SET(&kev[0], fd, EVFILT_READ,
		    event->events & EPOLLIN ? EV_ENABLE : EV_DISABLE, 0, 0, NULL);
		EV_SET(&kev[1], fd, EVFILT_WRITE,
		    event->events & EPOLLOUT ? EV_ENABLE : EV_DISABLE, 0, 0, NULL);
		EV_SET(&kev[2], fd, EVFILT_USER, 0,
		    NOTE_FFCOPY | (event->events & EPOLLRDHUP ? 1 : 0), 0, NULL);		
	} else {
		ff_os_errno(ff_EINVAL);
		return -1;
	}

	return ff_kevent(epfd, kev, 3, NULL, 0, NULL);
}

ff_epoll_ctl()核心是把Linux Epoll的事件EPOLLIN、EPOLLOUT(其他的暂未支持)转成成Freebsd的事件标EVFILT_READ、EVFILT_WRITE、EVFILT_USER。

代码语言:txt
复制
int 
ff_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout)
{
	if (!events || maxevents < 1) {
		ff_os_errno(ff_EINVAL);
		return -1;
	}
	
	struct kevent *evlist = malloc(sizeof(struct kevent)*maxevents, M_DEVBUF, M_ZERO|M_NOWAIT);
	if(NULL == evlist){
		ff_os_errno(ff_EINVAL);
		return -1;		
	}
	memset(evlist, 0, sizeof(struct kevent)*maxevents);
	
	int ret = ff_kevent(epfd, NULL, 0, evlist, maxevents, NULL);
	if (ret == -1) {
		free(evlist, M_DEVBUF);
		return ret;
	}

	unsigned int event_one = 0;
	for (int i = 0; i < ret; ++i) {
		event_one = 0;
		if (evlist[i].filter & EVFILT_READ) {
			event_one |= EPOLLIN;
		} 
		if (evlist[i].filter & EVFILT_WRITE) {
			event_one |= EPOLLOUT;
		}

		if (evlist[i].flags & EV_ERROR) {
			event_one |= EPOLLERR;
		}

		if (evlist[i].flags & EV_EOF) {
			event_one |= EPOLLIN;		
		}
		events[i].events   = event_one;
		events[i].data.fd  = evlist[i].ident;
	}
	
	free(evlist, M_DEVBUF);
	return ret;
}

ff_epoll_wait()的核心就是struct kevent结构和struct epoll_event的转换,把kqueue返回的fd和事件都封装到struct epoll_event结构中,返回给调用者。

一个实际的Server DEMO代码如下:

代码语言:txt
复制
int loop(void *arg)
{
    /* Wait for events to happen */

    int nevents = ff_epoll_wait(epfd,  events, MAX_EVENTS, 0);
    int i;

    for (i = 0; i < nevents; ++i) {	
        /* Handle new connect */
        if (events[i].data.fd == sockfd) {
            int nclientfd = ff_accept(sockfd, NULL, NULL);
            assert(nclientfd > 0);
            /* Add to event list */
    	    ev.data.fd = nclientfd;
    	    ev.events  = EPOLLIN;
    	    assert(ff_epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, nclientfd, &ev) == 0);
            //fprintf(stderr, "A new client connected to the server..., fd:%d\n", nclientfd);
        } else { 
            if (events[i].events & EPOLLERR ) {
                /* Simply close socket */
        	ff_epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL,  events[i].data.fd, NULL);
                ff_close(events[i].data.fd);
                //fprintf(stderr, "A client has left the server...,fd:%d\n", events[i].data.fd);
            } else if (events[i].events & EPOLLIN) {
                char buf[256];
                size_t readlen = ff_read( events[i].data.fd, buf, sizeof(buf));
                //fprintf(stderr, "bytes are available to read..., readlen:%d, fd:%d\n", readlen,  events[i].data.fd);
        	if(readlen > 0){
                    ff_write( events[i].data.fd, html, sizeof(html));
        	} else {
        	    ff_epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL,  events[i].data.fd, NULL);
                    ff_close( events[i].data.fd);
                    //fprintf(stderr, "A client has left the server...,fd:%d\n", events[i].data.fd);		
        	}
            } else {
                fprintf(stderr, "unknown event: %8.8X\n", events[i].events);
            }
        }
    }
}

实际运行结果:

更多具体信息请访问F-Stack的github主页进行查看。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
相关产品与服务
云服务器
云服务器(Cloud Virtual Machine,CVM)提供安全可靠的弹性计算服务。 您可以实时扩展或缩减计算资源,适应变化的业务需求,并只需按实际使用的资源计费。使用 CVM 可以极大降低您的软硬件采购成本,简化 IT 运维工作。
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档