0、引用?
http://www.cnblogs.com/Anker/p/3265058.html
http://janfan.github.io/chinese/2015/01/05/select-poll-impl-inside-the-kernel.html
http://blog.csdn.net/lizhiguo0532/article/details/6568957
http://blog.csdn.net/shuxiaogd/article/details/50366039
https://segmentfault.com/a/1190000003063859
1、select 函數(shù)
#define __FD_SETSIZE? ? 1024
typedef struct {
unsigned long fds_bits[__FD_SETSIZE / (8 * sizeof(long))];
} __kernel_fd_set;
typedef __kernel_fd_set? ? fd_set;
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
int? FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
void FD_ZERO(fd_set *set);
2、select執(zhí)行流程
1、把fd全部掃描一遍
2、如果發(fā)現(xiàn)有可用的fd，跳轉(zhuǎn)到5
3、如果沒(méi)有，當(dāng)前進(jìn)程去睡眠xx秒
4、xx秒后進(jìn)程自己醒了或者fd狀態(tài)的改變喚醒了進(jìn)程，跳轉(zhuǎn)到步驟1
5、結(jié)束循環(huán)體，返回
3、select 的缺點(diǎn)
（1）每次調(diào)用select，都需要把fd集合從用戶態(tài)拷貝到內(nèi)核態(tài)，當(dāng)fd很多時(shí)這個(gè)開(kāi)銷(xiāo)會(huì)很大
（2）同時(shí)每次調(diào)用select都需要在內(nèi)核遍歷傳遞進(jìn)來(lái)的所有fd，當(dāng)fd很多時(shí)這個(gè)開(kāi)銷(xiāo)會(huì)很大
（3）select支持的文件描述符數(shù)量太小了，默認(rèn)是1024
4、poll 的實(shí)現(xiàn)
poll的實(shí)現(xiàn)和select非常相似，只是描述fd集合的方式不同，poll使用pollfd結(jié)構(gòu)而不是select的fd_set結(jié)構(gòu)，其他的都差不多。
5、epoll的實(shí)現(xiàn)
int epoll_create(int size);
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
epoll是在2.6內(nèi)核中提出的，是之前的select和poll的增強(qiáng)版本。相對(duì)于select和poll來(lái)說(shuō)，epoll更加靈活，沒(méi)有描述符限制。epoll使用一個(gè)文件描述符管理多個(gè)描述符，將用戶關(guān)系的文件描述符的事件存放到內(nèi)核的一個(gè)事件表中，這樣在用戶空間和內(nèi)核空間的copy只需一次。
5.1. int epoll_create(int size);
創(chuàng)建一個(gè)epoll的句柄，size用來(lái)告訴內(nèi)核這個(gè)監(jiān)聽(tīng)的數(shù)目一共有多大，這個(gè)參數(shù)不同于select()中的第一個(gè)參數(shù)，給出最大監(jiān)聽(tīng)的fd+1的值，參數(shù)size并不是限制了epoll所能監(jiān)聽(tīng)的描述符最大個(gè)數(shù)，只是對(duì)內(nèi)核初始分配內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)建議。當(dāng)創(chuàng)建好epoll句柄后，它就會(huì)占用一個(gè)fd值，在linux下如果查看/proc/進(jìn)程id/fd/，是能夠看到這個(gè)fd的，所以在使用完epoll后，必須調(diào)用close()關(guān)閉，否則可能導(dǎo)致fd被耗盡。
5.2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)；
函數(shù)是對(duì)指定描述符fd執(zhí)行op操作。
- epfd：是epoll_create()的返回值。
- op：表示op操作，用三個(gè)宏來(lái)表示：添加EPOLL_CTL_ADD，刪除EPOLL_CTL_DEL，修改EPOLL_CTL_MOD。分別添加、刪除和修改對(duì)fd的監(jiān)聽(tīng)事件。
- fd：是需要監(jiān)聽(tīng)的fd（文件描述符）
- epoll_event：是告訴內(nèi)核需要監(jiān)聽(tīng)什么事，struct epoll_event結(jié)構(gòu)如下：
struct epoll_event {
__uint32_t events;? /* Epoll events */
epoll_data_t data;? /* User data variable */
};
//events可以是以下幾個(gè)宏的集合：
EPOLLIN ：表示對(duì)應(yīng)的文件描述符可以讀（包括對(duì)端SOCKET正常關(guān)閉）；
EPOLLOUT：表示對(duì)應(yīng)的文件描述符可以寫(xiě)；
EPOLLPRI：表示對(duì)應(yīng)的文件描述符有緊急的數(shù)據(jù)可讀（這里應(yīng)該表示有帶外數(shù)據(jù)到來(lái)）；
EPOLLERR：表示對(duì)應(yīng)的文件描述符發(fā)生錯(cuò)誤；
EPOLLHUP：表示對(duì)應(yīng)的文件描述符被掛斷；
EPOLLET： 將EPOLL設(shè)為邊緣觸發(fā)(Edge Triggered)模式，這是相對(duì)于水平觸發(fā)(Level Triggered)來(lái)說(shuō)的。
EPOLLONESHOT：只監(jiān)聽(tīng)一次事件，當(dāng)監(jiān)聽(tīng)完這次事件之后，如果還需要繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)這個(gè)socket的話，需要再次把這個(gè)socket加入到EPOLL隊(duì)列里
5.3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
等待epfd上的io事件，最多返回maxevents個(gè)事件。
參數(shù)events用來(lái)從內(nèi)核得到事件的集合，maxevents告之內(nèi)核這個(gè)events有多大，這個(gè)maxevents的值不能大于創(chuàng)建epoll_create()時(shí)的size，參數(shù)timeout是超時(shí)時(shí)間（毫秒，0會(huì)立即返回，-1將不確定，也有說(shuō)法說(shuō)是永久阻塞）。該函數(shù)返回需要處理的事件數(shù)目，如返回0表示已超時(shí)。
5.4 epoll工作模式
epoll對(duì)文件描述符的操作有兩種模式：LT（level trigger）和ET（edge trigger）。LT模式是默認(rèn)模式，LT模式與ET模式的區(qū)別如下：
LT模式：當(dāng)epoll_wait檢測(cè)到描述符事件發(fā)生并將此事件通知應(yīng)用程序，應(yīng)用程序可以不立即處理該事件。下次調(diào)用epoll_wait時(shí)，會(huì)再次響應(yīng)應(yīng)用程序并通知此事件。
ET模式：當(dāng)epoll_wait檢測(cè)到描述符事件發(fā)生并將此事件通知應(yīng)用程序，應(yīng)用程序必須立即處理該事件。如果不處理，下次調(diào)用epoll_wait時(shí)，不會(huì)再次響應(yīng)應(yīng)用程序并通知此事件。
1. LT模式
LT(level triggered)是缺省的工作方式，并且同時(shí)支持block和no-block socket.在這種做法中，內(nèi)核告訴你一個(gè)文件描述符是否就緒了，然后你可以對(duì)這個(gè)就緒的fd進(jìn)行IO操作。如果你不作任何操作，內(nèi)核還是會(huì)繼續(xù)通知你的。
2. ET模式
ET(edge-triggered)是高速工作方式，只支持no-block socket。在這種模式下，當(dāng)描述符從未就緒變?yōu)榫途w時(shí)，內(nèi)核通過(guò)epoll告訴你。然后它會(huì)假設(shè)你知道文件描述符已經(jīng)就緒，并且不會(huì)再為那個(gè)文件描述符發(fā)送更多的就緒通知，直到你做了某些操作導(dǎo)致那個(gè)文件描述符不再為就緒狀態(tài)了(比如，你在發(fā)送，接收或者接收請(qǐng)求，或者發(fā)送接收的數(shù)據(jù)少于一定量時(shí)導(dǎo)致了一個(gè)EWOULDBLOCK 錯(cuò)誤）。但是請(qǐng)注意，如果一直不對(duì)這個(gè)fd作IO操作(從而導(dǎo)致它再次變成未就緒)，內(nèi)核不會(huì)發(fā)送更多的通知(only once)
ET模式在很大程度上減少了epoll事件被重復(fù)觸發(fā)的次數(shù)，因此效率要比LT模式高。epoll工作在ET模式的時(shí)候，必須使用非阻塞套接口，以避免由于一個(gè)文件句柄的阻塞讀/阻塞寫(xiě)操作把處理多個(gè)文件描述符的任務(wù)餓死。
6、select /epoll?
在 select/poll中，進(jìn)程只有在調(diào)用一定的方法后，內(nèi)核才對(duì)所有監(jiān)視的文件描述符進(jìn)行掃描，而epoll事先通過(guò)epoll_ctl()來(lái)注冊(cè)一 個(gè)文件描述符，一旦基于某個(gè)文件描述符就緒時(shí)，內(nèi)核會(huì)采用類(lèi)似callback的回調(diào)機(jī)制，迅速激活這個(gè)文件描述符，當(dāng)進(jìn)程調(diào)用epoll_wait() 時(shí)便得到通知。(此處去掉了遍歷文件描述符，而是通過(guò)監(jiān)聽(tīng)回調(diào)的的機(jī)制。這正是epoll的魅力所在。)
epoll的優(yōu)點(diǎn)主要是一下幾個(gè)方面：
1. 監(jiān)視的描述符數(shù)量不受限制，它所支持的FD上限是最大可以打開(kāi)文件的數(shù)目，這個(gè)數(shù)字一般遠(yuǎn)大于2048,舉個(gè)例子,在1GB內(nèi)存的機(jī)器上大約是10萬(wàn)左 右，具體數(shù)目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看,一般來(lái)說(shuō)這個(gè)數(shù)目和系統(tǒng)內(nèi)存關(guān)系很大。select的最大缺點(diǎn)就是進(jìn)程打開(kāi)的fd是有數(shù)量限制的。這對(duì) 于連接數(shù)量比較大的服務(wù)器來(lái)說(shuō)根本不能滿足。雖然也可以選擇多進(jìn)程的解決方案( Apache就是這樣實(shí)現(xiàn)的)，不過(guò)雖然linux上面創(chuàng)建進(jìn)程的代價(jià)比較小，但仍舊是不可忽視的，加上進(jìn)程間數(shù)據(jù)同步遠(yuǎn)比不上線程間同步的高效，所以也不是一種完美的方案。IO的效率不會(huì)隨著監(jiān)視fd的數(shù)量的增長(zhǎng)而下降。epoll不同于select和poll輪詢的方式，而是通過(guò)每個(gè)fd定義的回調(diào)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只有就緒的fd才會(huì)執(zhí)行回調(diào)函數(shù)。
水平觸發(fā)，只要可讀或可寫(xiě)，事件會(huì)一直觸發(fā)
邊緣觸發(fā)，只有從不可讀變?yōu)榭勺x、從不可寫(xiě)變成可寫(xiě)，事件才會(huì)觸發(fā)
基于此，水平觸發(fā)，socket不需要設(shè)置為non-block，因?yàn)橹灰|發(fā)，就可以讀或?qū)憽?/p>
而對(duì)于水平觸發(fā)，事件一旦觸發(fā)，需要用戶一直讀，直到緩沖區(qū)數(shù)據(jù)全部讀完為止才可以，如果設(shè)置為block，在沒(méi)有數(shù)據(jù)可讀時(shí)，就block了，需要用eagain錯(cuò)誤來(lái)告知用戶，數(shù)據(jù)讀完了，不用再讀了。
ET 模式是一種邊沿觸發(fā)模型，在它檢測(cè)到有 I/O 事件時(shí)，通過(guò) epoll_wait 調(diào)用會(huì)得到有事件通知的文件描述符，每于每一個(gè)被通知的文件描述符，如可讀，則必須將該文件描述符一直讀到空，讓 errno 返回 EAGAIN 為止，否則下次的 epoll_wait 不會(huì)返
