IO多路复用的两种模式：水平触发和边缘触发

偏执的太偏执、 2021-09-21 06:36 383阅读 0赞

> ### 在 linux 的 IO 多路复用中有水平触发，边缘触发两种模式 ###

*  **水平触发 (level-trggered)**  
    只要文件描述符关联的读内核缓冲区非空，有数据可以读取，就一直发出可读信号进行通知，  
    当文件描述符关联的内核写缓冲区不满，有空间可以写入，就一直发出可写信号进行通知  
    LT 模式支持阻塞和非阻塞两种方式。epoll 默认的模式是 LT。
 *  **边缘触发 (edge-triggered)**  
    当文件描述符关联的读内核缓冲区由空转化为非空的时候，则发出可读信号进行通知，  
    当文件描述符关联的内核写缓冲区由满转化为不满的时候，则发出可写信号进行通知

> ### 两者的区别在哪里呢？ ###

水平触发是只要读缓冲区有数据，就会一直触发可读信号，而边缘触发仅仅在空变为非空的时候通知一次，LT (level triggered) 是缺省的工作方式，并且同时支持 block 和 no-block socket. 在这种做法中，内核告诉你一个文件描述符是否就绪了，然后你可以对这个就绪的 fd 进行 IO 操作。如果你不作任何操作，内核还是会继续通知你的，所以，这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的 select/poll 都是这种模型的代表．

*  水平触发：如果有**文件描述符已经就绪**可以**非阻塞的执行 IO 操作**了，此时会触发通知。允许**在任意时刻重复检测 IO 的状态**，没有必要等待每次描述符就绪后才检测，目的是尽可能多的执行 IO。
 *  边缘触发：如果**文件描述符自上次状态改变后有新的 IO 活动到来，此时会触发通知**。在收到一个 IO 事件通知后要尽可能多的执行 IO 操作，因为如果在一次通知中没有执行完 IO 那么就需要等到下一次新的 IO 活动到来才能获取到就绪的描述符。信号驱动式 IO 就属于边缘触发.
 *  **select,poll 就属于水平触发。epoll 既可以采用水平触发，也可以采用边缘触发。**

> ### 举个栗子 ###

*  第一个栗子：一个管道收到了 1kb 的数据，**这时如果是水平触发的，epoll 会立即返回**，因为有数据准备好了。如果是**边缘触发的不会立即返回，因为此时虽然有数据可读但是已经触发了一次通知，在这次通知到现在还没有新的数据到来，直到有新的数据到来 epoll 才会返回**，此时老的数据和新的数据都可以读取到 (当然是需要这次你尽可能的多读取).
 *  在举个读 socket 的例子：现在来了 100 个字节，这时无论边缘触发和水平触发都会产生一个 read ready notification 通知应用程序可读。应用程序读了 50 个字节，然后重新调用 api 等待 io 事件。这时**水平触发的 api 会因为还有 50 个字节可读从 而立即返回用户一个 read ready notification**。而**边缘触发的 api 会因为可读这个状态没有发生变化而陷入长期等待**。 因此在使用边缘触发的 api 时，要注意每次都要读到 socket 返回 EWOULDBLOCK 为止，否则这个 socket 就算废了。而使用条件触发的 api 时，如果应用程序不需要写就不要关注 socket 可写的事件，否则就会无限次的立即返回一个 write ready notification。