为什么必须在边缘触发的 epoll 函数中使用非阻塞 fd？答案

【问题标题】：Why having to use non-blocking fd in a edge triggered epoll function?为什么必须在边缘触发的 epoll 函数中使用非阻塞 fd？
【发布时间】：2013-01-16 14:02:58
【问题描述】：

我在 web 中阅读了文档关于边缘触发的 epoll 功能如下：

1. The file descriptor that represents the read side of a pipe (rfd) is registered on the epoll instance.
2. A pipe writer writes 2 kB of data on the write side of the pipe.
3. A call to epoll_wait(2) is done that will return rfd as a ready file descriptor.
4. The pipe reader reads 1 kB of data from rfd.
5. A call to epoll_wait(2) is done.
.......
.......

使用epoll作为边缘触发（EPOLLET）接口的建议方式如下： i) 使用非阻塞文件描述符 ii) 仅在 read(2) 或 write(2) 返回 EAGAIN 后调用 epoll_wait 事件。

我理解了2，但我不知道为什么要使用非阻塞文件描述符。

谁能解释为什么使用非阻塞文件描述符？为什么在级别触发的 epoll 函数中可以使用阻塞文件描述符？

【问题讨论】：

标签： linux socket.io nonblocking epoll

【解决方案1】：

这个想法是当你有一个边缘触发的通知表明有数据需要时，尝试完全耗尽文件描述符。因此，一旦epoll() 返回，您将循环遍历read() 或write()，直到它返回-EAGAIN，此时没有更多数据可用。

如果 fd 被打开阻塞，那么最后一个 read() 或 write() 也将阻塞，您将没有机会返回到 epoll() 调用来等待整个 fd 集。当以非阻塞方式打开时，最后一个 read()/write() 会返回，您确实有机会返回轮询。

在以电平触发方式使用epoll() 时，这不是什么大问题，因为在这种情况下，如果有任何数据，epoll() 将立即返回。所以一个（伪代码）循环，例如：

while (1) {
  epoll();
  do_read_write();
}

会起作用，因为只要有数据，您就一定会致电do_read_write()。使用边缘触发的 epoll 时，如果在 do_read_write() 完成和下一次调用 epoll() 之间出现新数据可用的通知，则可能会丢失。

【讨论】：

如何处理“有可能遗漏新数据的通知”？
这个答案的最后一部分似乎并不重要。在您没有等待时发生的事件也将被注册并在下次运行 epoll_wait 时返回。但真正的问题是，如果您没有通过 do_read_write 函数从套接字读取所有数据，并且您再次进入 epoll_wait。然后对于边缘触发的行为，您将无限期地卡在那里，因为只有在可读性（或可写性）发生变化时才会产生事件。问题不在于数据何时到来，而在于您没有全部阅读。

【解决方案2】：

我猜这是因为边缘触发的语义。根据语义，边缘触发器将仅在收到 EAGAIN 后引发另一个事件。在阻塞套接字的情况下，没有 EAGAIN。你可以用其他方式定义它，但是 Linux 是这样定义它的。换句话说，如果你使用阻塞套接字，你不知道什么时候可以安全地调用 epoll_wait。

【讨论】：

【解决方案3】：

epoll 的 ET 模式必须读取所有数据或写入所有数据，因为在 flag 改变后，et 模式触发了一次。当您读取所有数据后，如果您使用块读取或写入，则线程必须挂起。所以必须使用非阻塞。

【讨论】：