如何建设网站并与数据库相连百度seo排名报价
文章目录
- 简单理解
- 过程代码
- sqe
- cqe
- 一个基本用法示例:
简单理解
网络IO时,数据拷贝并不是CPU在工作,所以我们可以不阻塞recv
io_uring 内部主要依赖环形队列(ring buffer,也叫循环队列)来管理 I/O 请求和完成事件:
- 提交队列(Submission Queue,SQ)
应用程序向内核提交 I/O 请求时,这些请求会被放入提交队列中。 // io_uring_get_sqe() ,e: entry - 完成队列(Completion Queue,CQ)
核处理完 I/O 请求后,会将完成事件放入完成队列中。
编程中往往是去获取 entry ,即sqe和cqe
两个队列位于用户态和内核态之间的共享内存区域
过程代码
对于提交队列,我们想三次握手和接收数据,都要提交信息给 提交队列。
首先定义 io_uring,之后都通过其交互。
struct io_uring ring;
io_uring_queue_init(QUEUE_DEPTH, &ring, 0);
最后清理释放资源:
io_uring_queue_exit(&ring);
sqe
通过 io_uring 获取 sqe:
struct io_uring_sqe *sqe = io_uring_get_sqe(&ring);
accept 的设置 io_uring_prep_accept(sqe, server_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_len, 0);
recv 的设置 io_uring_prep_recv(sqe, client_fd, info->buffer, BUFFER_SIZE, 0);
// 每次读都要设置
send 的设置 io_uring_prep_send(sqe, info->client_fd, info->buffer, bytes_read, 0);
以上 prep方法 后一般伴随 io_uring_sqe_set_data(sqe, info);
,关联对象信息。
(仅通过完成队列项中的结果信息(如 cqe->res)可能无法明确这个请求对应的具体上下文;
set后就可以通过 cqe->user_data
获取到这个关联的信息,从而知道该请求信息(自己设计结构体)。)
提交:
设置好后提交 io_uring_submit(&ring);
,才会加入队列。
这是系统调用!因为得通知内核请求就绪。
cqe
通过 cqe 获取结果:
struct io_uring_cqe *cqe;
io_uring_wait_cqe(&ring, &cqe)
cqe->res
cqe->user_data // 对应 io_uring_sqe_set_data()
处理完清理cq
io_uring_cqe_seen(&ring, cqe);
标记一个完成队列项已经被应用程序处理,允许内核回收该 CQE 所占用的资源
一个基本用法示例:
没有取 user_data 做分类,看看就好。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <liburing.h>#define PORT 8888
#define QUEUE_DEPTH 256 // 在队列中可以同时存在的最大 I/O 请求数量
#define BUFFER_SIZE 2048typedef struct {int client_fd;char buffer[BUFFER_SIZE];
} conn_info; // 谁,发送了什么
// 服务器通常使用一个 io_uring 实例,所以可以设置 type 字段,进而进行区分
// 通常在 prep 后通过 io_uring_sqe_set_data 关联int main() {int server_fd; // 文件描述符// 创建 socketserver_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // Address Family => IPv4if (server_fd < 0) {perror("socket");return 1;}// 设置地址复用int opt = 1;// 启用setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));// 套接字级别 地址复用选项【允许在同一地址和端口上重新绑定套接字,即使之前的套接字还处于 TIME_WAIT 状态 (之前用该端口的服务器正在四次握手)】struct sockaddr_in addr; // 结构体存储网络地址信息memset(&addr, 0, sizeof(addr));addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // any任何 => 绑定所有可用网络接口(IP地址)addr.sin_port = htons(PORT);if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) {perror("bind");return 1;}listen(server_fd, 10);// backlog 10: 最多可以有 10 个客户端连接请求在队列中等待// 服务器开始监听 #######################################################################// 设置非阻塞:accept、recv等fcntl(server_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);// 初始化 io_uringstruct io_uring ring; // ↓if(io_uring_queue_init(QUEUE_DEPTH, &ring, 0) < 0){perror("io_uring_queue_init: ");return -1;}while (1) {// 1.提交 接收accept的请求struct io_uring_sqe *sqe = io_uring_get_sqe(&ring);if(!sqe){perror("io_uring_get_sqe: ");return 1;}struct sockaddr_in client_addr;socklen_t client_len = sizeof(client_addr);int *pclient_fd = malloc(sizeof(int)); // 用于保存 fdif (!pclient_fd) {perror("pclient_fd malloc: ");return 1;}*pclient_fd = server_fd; // 服务器fdio_uring_prep_accept(sqe, server_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_len, 0);io_uring_sqe_set_data(sqe, pclient_fd);io_uring_submit(&ring);// 等待事件完成struct io_uring_cqe *cqe;if (io_uring_wait_cqe(&ring, &cqe) < 0) {perror("io_uring_wait_cqe");break;}int client_fd = cqe->res;if (client_fd < 0) {fprintf(stderr, "accept failed: %s\n", strerror(-client_fd));free(pclient_fd);io_uring_cqe_seen(&ring, cqe);continue;}printf("Client connected: %d\n", client_fd);// 2.准备读取客户端数据: 刚三次握手,接着接收数据。conn_info *info = malloc(sizeof(conn_info));info->client_fd = client_fd;sqe = io_uring_get_sqe(&ring); io_uring_prep_recv(sqe, client_fd, info->buffer, BUFFER_SIZE, 0);// 用于 recvio_uring_sqe_set_data(sqe, info);io_uring_submit(&ring);// 处理读取结果if (io_uring_wait_cqe(&ring, &cqe) < 0) {perror("io_uring_wait_cqe");break;}int bytes_read = cqe->res;if (bytes_read <= 0) {printf("Client disconnected: %d\n", info->client_fd);close(info->client_fd);free(info);io_uring_cqe_seen(&ring, cqe);continue;}printf("Received: %.*s", bytes_read, info->buffer);// 3.发送回应数据(echo)sqe = io_uring_get_sqe(&ring);io_uring_prep_send(sqe, info->client_fd, info->buffer, bytes_read, 0);io_uring_sqe_set_data(sqe, info);io_uring_submit(&ring);if (io_uring_wait_cqe(&ring, &cqe) < 0) {perror("io_uring_wait_cqe");break;}printf("Echo sent to client %d\n", info->client_fd);io_uring_cqe_seen(&ring, cqe);// 清理close(info->client_fd);free(info);}io_uring_queue_exit(&ring);close(server_fd);return 0;
}