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            麒麟子

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            請教大家一個關于EPOLLET和EPOLLLT的問題

            今天在查看EPOLLET和EPOLLLT的細節的時候,發現一篇文章。 但不知文中說的是否有道理,望各位大大給個明確的答復。
            游戲服務器,我們用的是ET方式。

            剖析 epoll ET/LT 觸發方式的性能差異誤解(定性分析)


            平時大家使用 epoll 時都知道其事件觸發模式有默認的 level-trigger 模式和通過 EPOLLET 啟用的 edge-trigger 模式兩種。從 epoll 發展歷史來看,它剛誕生時只有 edge-trigger 模式,后來因容易產生 race-cond 且不易被開發者理解,又增加了 level-trigger 模式并作為默認處理方式。

            二者的差異在于 level-trigger 模式下只要某個 fd 處于 readable/writable 狀態,無論什么時候進行 epoll_wait 都會返回該 fd;而 edge-trigger 模式下只有某個 fd 從 unreadable 變為 readable 或從 unwritable 變為 writable 時,epoll_wait 才會返回該 fd。

            通常的誤區是:level-trigger 模式在 epoll 池中存在大量 fd 時效率要顯著低于 edge-trigger 模式。

            但從 kernel 代碼來看,edge-trigger/level-trigger 模式的處理邏輯幾乎完全相同,差別僅在于 level-trigger 模式在 event 發生時不會將其從 ready list 中移除,略為增大了 event 處理過程中 kernel space 中記錄數據的大小。

            然而,edge-trigger 模式一定要配合 user app 中的 ready list 結構,以便收集已出現 event 的 fd,再通過 round-robin 方式挨個處理,以此避免通信數據量很大時出現忙于處理熱點 fd 而導致非熱點 fd 餓死的現象。統觀 kernel 和 user space,由于 user app 中 ready list 的實現千奇百怪,不一定都經過仔細的推敲優化,因此 edge-trigger 的總內存開銷往往還大于 level-trigger 的開銷。

            一般號稱 edge-trigger 模式的優勢在于能夠減少 epoll 相關系統調用,這話不假,但 user app 里可不是只有 epoll 相關系統調用吧?為了繞過餓死問題,edge-trigger 模式的 user app 要自行進行 read/write 循環處理,這其中增加的系統調用和減少的 epoll 系統調用加起來,有誰能說一定就能明顯地快起來呢?

            實際上,epoll_wait 的效率是 O(ready fd num) 級別的,因此 edge-trigger 模式的真正優勢在于減少了每次 epoll_wait 可能需要返回的 fd 數量,在并發 event 數量極多的情況下能加快 epoll_wait 的處理速度,但別忘了這只是針對 epoll 體系自己而言的提升,與此同時 user app 需要增加復雜的邏輯、花費更多的 cpu/mem 與其配合工作,總體性能收益究竟如何?只有實際測量才知道,無法一概而論。不過,為了降低處理邏輯復雜度,常用的事件處理庫大部分都選擇了 level-trigger 模式(如 libevent、boost::asio等)

            結論:
            • epoll 的 edge-trigger 和 level-trigger 模式處理邏輯差異極小,性能測試結果表明常規應用場景 中二者性能差異可以忽略。
            • 使用 edge-trigger 的 user app 比使用 level-trigger 的邏輯復雜,出錯概率更高。
            • edge-trigger 和 level-trigger 的性能差異主要在于 epoll_wait 系統調用的處理速度,是否是 user app 的性能瓶頸需要視應用場景而定,不可一概而論。

            歡迎就此話題進行深入調研、討論!

            參考資料:
            • linux kernel source:fs/eventpoll.c
            • “Comparing and Evaluating epoll, select, and poll Event
            Mechanisms”:http://bcr2.uwaterloo.ca/~brecht/papers/getpaper.php?file=ols-2004.pdf
            • “Edge-triggered interfaces are too difficult?”:http://lwn.net/Articles/25137/

            By QingWu


            posted on 2013-02-25 13:05 麒麟子 閱讀(7776) 評論(1)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Programming

            評論

            # re: 請教大家一個關于EPOLLET和EPOLLLT的問題 2013-02-26 16:14 peakflys

            其實這個問題我之前在一篇blog里已經討論過(http://www.shnenglu.com/peakflys/archive/2012/08/26/188344.aspx)
            我現在的結論是:ET模式在網絡層方面的效率確實比LT要高。
            主要表現在:
            1、網絡IO比較小時,send buffer表現為一直可寫,如果網絡主循環沒有延時操作的話,epoll_wait每次調用都會馬上有事件返回,導致不必要的CPU空耗。
            2、在網絡IO比較大,尤其是連接數比較多的時候,每次epoll_wait調用時LT模式肯定比ET模式多,因為之后需要對ready list 進行遍歷處理,如果處理邏輯比較復雜,或者之前反饋的事件數LT比ET多很多的話,這時候效率差異就比較明顯了。

            還是那句話,ET模式在網絡主循環處理的效率肯定比LT模式要高,至于高多少,視具體應用和具體實現。當然ET模式的代價就是增加了網絡層的邏輯處理復雜度,必須保證時刻知道fd當前的狀態。  回復  更多評論   

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