golang에서 epoll을 구현하는 방법

Linux 운영 체제에서 epoll은 매우 효율적인 I/O 이벤트 알림 메커니즘입니다. epoll을 사용하면 여러 파일 설명자를 하나의 epoll 인스턴스에 바인딩할 수 있습니다. epoll 인스턴스는 모든 파일 설명자에서 발생하는 I/O 이벤트를 프로그램에 알립니다. 선택 및 폴링과 같은 다른 I/O 이벤트 알림 메커니즘과 비교할 때 epoll은 효율성이 더 높고 오버헤드가 더 낮습니다. 이번 글에서는 golang에서 epoll을 구현하는 방법을 소개하겠습니다.

1. epoll의 기본 원칙

Linux에서는 각 프로세스가 자체 파일 설명자 테이블을 가지고 있습니다. 프로세스가 I/O 작업을 수행해야 할 경우 파일 설명자를 통해 해당 파일이나 소켓에 액세스해야 합니다. 파일이나 소켓이 준비되면 커널은 프로세스에 알립니다. 이 알림은 I/O 이벤트입니다. I/O 이벤트가 발생하면 select 및 poll은 모든 파일 설명자 세트를 순회하지만 epoll은 I/O 이벤트가 발생한 파일 설명자 세트만 순회합니다.

epoll은 기본적으로 epoll_create, epoll_ctl 및 epoll_wait의 세 가지 시스템 호출로 구성됩니다. epoll_create는 epoll 인스턴스를 생성하는 데 사용되고, epoll_ctl은 epoll 인스턴스에 파일 설명자를 추가/삭제/수정하는 데 사용되며, epoll_wait는 파일 설명자에서 이벤트가 발생할 때까지 기다리는 데 사용됩니다.

2. golang의 epoll

golang에서 epoll은 net/netutil 패키지로 구현됩니다. 이는 epoll_create, epoll_ctl 및 epoll_wait 시스템 호출을 기반으로 캡슐화됩니다. golang은 epoll을 netutil의 내부/poll/epoll 파일로 캡슐화합니다.

golang이 epoll을 구현할 때 epoll 인스턴스 유형 epollServer 및 epollDesc를 각각 정의합니다. 그중 epollServer에는 파일 설명자와 I/O 이벤트를 저장하는 데 사용되는 epollDesc가 파일 설명자 및 관련 I/O 이벤트를 나타내는 데 사용됩니다.

3. epollServer 구현

먼저 epollServer 구현을 살펴보겠습니다. epollServer에는 다음 필드가 포함되어 있습니다.

type epollServer struct {
    // events 是一个数组，用于存储返回的 I/O 事件
    events []syscall.EpollEvent

    // epollFd 是 epoll 实例的文件描述符
    epollFd int

    // fds 用于存储文件描述符和对应的 epollDesc
    fds map[int]*epollDesc
}

먼저 epollServer 인스턴스를 생성하려면 golang에서 제공하는 newEpollServer 함수를 호출해야 합니다.

func newEpollServer() (ep *epollServer, err error) {
    // 创建 epoll 实例
    ep = &epollServer{
        events: make([]syscall.EpollEvent, epollServerBlock),
        fds:    make(map[int]*epollDesc),
    }
    ep.epollFd, err = syscall.EpollCreate1(0)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    // 将 epoll 实例添加到 epollServer 的文件描述符映射表中
    ep.fds[ep.epollFd] = &epollDesc{ep, syscall.EPOLLIN}
    return ep, nil
}

epollServer 인스턴스를 생성할 때 먼저 syscall.EpollCreate1(0) 호출을 통해 epoll 인스턴스가 생성된 후 epollServer의 파일 설명자 매핑 테이블에 추가되는 것을 볼 수 있습니다.

그런 다음 addFD 메서드를 통해 epollServer 인스턴스에 파일 설명자를 추가할 수 있습니다.

func (ep *epollServer) addFD(fd int, mode int) error {
    // 设置文件描述符的非阻塞模式
    if err := syscall.SetNonblock(fd, true); err != nil {
        return err
    }

    // 将文件描述符的 I/O 事件添加到 epoll 实例中
    ev := syscall.EpollEvent{Fd: int32(fd), Events: syscall.EPOLLIN | syscall.EPOLLOUT}
    if err := syscall.EpollCtl(ep.epollFd, syscall.EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev); err != nil {
        return err
    }

    // 将文件描述符和 epollDesc 添加到文件描述符映射表中
    ep.fds[fd] = &epollDesc{ep, mode}
    return nil
}

addFD 메소드에서는 먼저 파일 디스크립터를 비차단 모드로 설정한 다음 파일 디스크립터의 I/O 이벤트를 epoll 인스턴스에 추가합니다. 마지막으로 파일 설명자와 해당 epollDesc를 파일 설명자 매핑 테이블에 추가합니다.

마지막으로 wait 메서드를 통해 파일 설명자에서 발생하는 I/O 이벤트를 기다릴 수 있습니다.

func (ep *epollServer) wait(ms int) ([]syscall.EpollEvent, error) {
    if ms < 0 {
        ms = -1
    }
    // 等待发生 I/O 事件
    nEvents, err := syscall.EpollWait(ep.epollFd, ep.events, ms)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    // 返回发生的 I/O 事件
    return ep.events[:nEvents], nil
}

이제 epollServer가 golang에서 어떻게 구현되는지 이해했습니다. 다음으로 epollDesc의 구현 방법을 소개하겠습니다.

4. epollDesc 구현

epollDesc은 파일 설명자와 해당 I/O 이벤트를 나타내는 데 사용됩니다. 구현은 매우 간단하며 epollServer에 대한 포인터와 I/O 이벤트를 나타내는 정수만 필요합니다.

type epollDesc struct {
    srv  *epollServer
    mode int
}

5. Summary

이 글에서는 효율적인 I/O 이벤트 알림 메커니즘을 구현하기 위해 golang에서 epoll을 사용하는 방법을 소개했습니다. epollServer와 epollDesc의 epoll과 golang 구현의 기본 원칙을 자세히 소개했습니다. 나는 이 글을 읽으면 golang에서 epoll의 구현을 더 잘 이해하고 프로젝트에 적합한 I/O 이벤트 알림 메커니즘을 선택하는 데 참조를 제공할 수 있다고 믿습니다.

위 내용은 golang에서 epoll을 구현하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!