[发明专利]一种通用IP协议栈事件通知系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及IP协议栈事件通知机制，具体来讲是一种通用IP协议栈事件通知系统及方法。

背景技术

套接字（简称socket）是通讯实现的基石，现有的操作系统上都实现了套接字这种通讯接口。系统开发时可以很方便的借助这种机制，来实现系统间的发送信息和接收信息。用户如果直接使用套接字的accept或recv等函数，当没有读、写事件到来时，accept或recv等函数会一直等待，直到有事件到来，这样就有可能造成线程的长时间阻塞，影响系统效率。

为了解决这个问题，VxWorks嵌入式操作系统使用了一种select事件通知机制。采用select机制对用户感兴趣的socket I/O状态进行监视，设定一个超时时间，在超时时间到来之前，如果有socket读、写事件到来，select返回一个正值，此时用户可以调用socket的读、写函数进行有效的信息发送和接收；如果超过了设定时间还没有socket事件到来，select返回超时值，程序继续向下执行，这样就可以有效地避免在没有socket读、写事件到来的情况下，造成线程长时间阻塞，提高系统执行的效率。

在监视少量的socket读、写事件时，select的执行效率很高，CPU占用率低；但是当监视的socket数量达到1000或者以上时，select的执行效率会明显下降，CPU占用率会达到90%以上，甚至更高，这与select的实现机制有关。select将需要监视的socket描述符存放在一个线性数组中，用户采用select机制来查询数组中的socket I/O状态时，需要对数组中的所有socket描述符进行遍历，而这个遍历的过程是线性的，由于select的遍历范围会随着socket数量的增大，遍历所占用的CPU时间也将增大，因此在大容量的通信设备中select方法会遇到瓶颈。在需要监视的socket数量达到1000甚至更高，而有读、写事件到来的socket数量却很少的条件下，select对被监视的全部socket的I/O状态进行线性遍历的工作机制，将造成系统工作效率地大幅度下降。

因此，基于VxWorks嵌入式操作系统的大型通信设备，由于大量采用socket进行通信，利用select事件通知机制已经无法满足低系统开销、高实时性的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种通用IP协议栈事件通知系统及方法，提升系统工作效率，满足系统低开销、高实时性的要求。

为达到以上目的，本发明提供一种通用IP协议栈事件通知系统，包括：事件关注队列，用于存储关注的所有socket描述符和socket事件；事件就绪队列，用于存储有读或写事件到来的socket描述符和socket事件；事件关注体，用于存储socket事件关注队列和socket事件就绪队列；事件添加回调函数，用于将IP协议栈通知的socket描述符和socket事件，添加到socket事件就绪队列；就绪事件查询函数，用于遍历socket事件就绪队列，将就绪的socket事件返回给用户。

本发明还提供一种通用IP协议栈事件通知方法，包括如下步骤：S1.用户创建事件关注体；S2.判断用户查询的socket事件，若是已关注的socket事件，进入S3；S3.为已关注的socket事件添加一个事件添加回调函数，当某个关注的socket有socket事件到来，且该socket事件是用户关注的，通过事件添加回调函数将该socket事件和socket描述符添加到事件就绪队列；S4.用户调用就绪事件查询函数，将事件就绪队列中的socket描述符和socket事件返回给用户；S5.若用户继续查询socket事件，则返回S2；否则进入S6；S6.关闭事件关注体，并释放相关资源。

在上述技术方案的基础上，所述步骤S2中，若是用户关注新的socket事件，则将该socket事件和socket描述符添加到事件关注队列。

在上述技术方案的基础上，所述步骤S2中，若是用户取消对某个已关注socket事件的关注，该socket事件和socket描述符从事件关注队列移除。