epoll、poll 和 select

epoll

epoll 要做的事情，就是管理这些文件描述符。或者用一句话来描述：epoll 就是增删改查文件描述符。epoll 里面有两个关键结构。一个是红黑树，每一个节点都代表了一个文件描述符。另外一个是双向链表，也叫做就绪列表。

  • epoll 并不是在我发起 epoll 调用的时候才把文件描述符挪到就绪列表的。而是在 epoll 创建之后，不管你有没有发起 epoll_wait 调用，只要文件描述符满足条件了，就会被挪到就绪列表（需要时会复制到用户空间中）。
  • 每一个和 IO 有关的文件描述符都有一个对应的驱动，这个驱动会告诉 epoll 发生了什么。比如说，当有数据发送到网卡的时候，会触发一个中断。借助这个中断，网卡的驱动会告诉 epoll，这里有数据了。而超时也是利用了中断，不过是时钟中断。时钟中断之后，内核会去检查发起 epoll_wait 的线程有没有超时，如果超时了就会唤醒这个线程。调用者就会得到超时响应。

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poll 和 select

发起 select 调用的时候会传给 select 一堆代表连接的文件描述符，内核会帮你检查这些文件描述符，调用时才进行遍历。epoll 会提前帮你准备好符合条件的文件描述符，但是 select 不会。poll 和 select 的基本原理一样，区别在于select存储的文件描述符个数有限。

总结

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边缘触发和水平触发：

  • 使用边缘触发模式时，当被监控的 Socket 描述符上有可读事件发生时，服务器端只会从 epoll_wait 中苏醒一次，即使进程没有调用 read 函数从内核读取数据，也依然只苏醒一次，因此我们程序要保证一次性将内核缓冲区的数据读取完；
  • 使用水平触发模式时，当被监控的 Socket 上有可读事件发生时，服务器端不断地从 epoll_wait 中苏醒，直到内核缓冲区数据被 read 函数读完才结束，目的是告诉我们有数据需要读取；

select/poll 只有水平触发模式，epoll 默认的触发模式是水平触发，但是可以根据应用场景设置为边缘触发模式。