epoll函数

Linux 2.6内核中提高网络I/O性能的新方法-epoll I/O多路复用技术在比较多的TCP网络服务器中有使用，即比较多的用到select函数。 1、为什么select落后 首先，在Linux内核中，select所用到的FD_SET是有限的，即内核中有个参数__FD_SETSIZE定义了每个FD_SET的句柄个数，在我用的2.6.15-25-386内核中，该值是1024，搜索内核源代码得到： include/linux/posix_types.h: #define __FD_SETSIZE 1024 也 就是说，如果想要同时检测1025个句柄的可读状态是不可能用select实现的。或者同时检测1025个句柄的可写状态也是不可能的。其次，内核中实现 select是用轮询方法，即每次检测都会遍历所有FD_SET中的句柄，显然，select函数执行时间与FD_SET中的句柄个数有一个比例关系，即 select要检测的句柄数越多就会越费时。当然，在前文中我并没有提及poll方法，事实上用select的朋友一定也试过poll，我个人觉得 select和poll大同小异，个人偏好于用select而已。 2、内核中提高I/O性能的新方法epoll epoll是什么？按照man手册的说法：是为处理大批量句柄而作了改进的poll。要使用epoll只需要这三个系统调用：epoll_create

同步和异步，阻塞和非阻塞 同步和异步 关注的是结果消息的通信机制 同步 : 同步的意思就是调用方需要主动等待结果的返回 异步 : 异步的意思就是不需要主动等待结果的返回，而是通过其他手段比如，状态通知，回调函数等。 阻塞和非阻塞 主要关注的是等待结果返回调用方的状态 阻塞 : 是指结果返回之前，当前线程被挂起，不做任何事 非阻塞 : 是指结果在返回之前，线程可以做一些其他事，不会被挂起。 两者的组合 1. 同步阻塞 : 同步阻塞基本也是编程中最常见的模型，打个比方你去商店买衣服，你去了之后发现衣服卖完了，那你就在店里面一直等，期间不做任何事 ( 包括看手机 ) ，等着商家进货，直到有货为止，这个效率很低。 2. 同步非阻塞 : 同步非阻塞在编程中可以抽象为一个轮询模式，你去了商店之后，发现衣服卖完了，这个时候不需要傻傻的等着，你可以去其他地方比如奶茶店，买杯水，但是你还是需要时不时的去商店问老板新衣服到了吗。 3. 异步阻塞 : 异步阻塞这个编程里面用的较少，有点类似你写了个线程池 ,submit 然后马上 future.get () ，这样线程其实还是挂起的。有点像你去商店买衣服，这个时候发现衣服没有了，这个时候你就给老板留给电话，说衣服到了就给我打电话，然后你就守着这个电话，一直等着他响什么事也不做。这样感觉的确有点傻，所以这个模式用得比较少。 4. 异步非阻塞 : 异步非阻塞

select poll epoll都是IO多路复用机制。这里的复用其实可以理解为复用的线程，即一个(或者较少的)线程完成多个IO的读写。这里总结下这三个函数的区别。 1 select 1.1 select原理分析 1 select的函数原型是 int select(int nfds, fd_set *restrict readfds, fd_set *restrict writefds, fd_set *restrict errorfds, struct timeval *restrict timeout); 使用的时候需要将fd_set从用户空间copy到内核空间。select的使用方式类似如下 while true { select(streams[]) for i in streams[] { //需要遍历所有的fd_set if i has data // 判断是否有数据 read until unavailable } } 2 select的核心是do_select()。do_select首先会注册回调函数__pollwait，__pollwait会在被调用的时候将当前进程添加到设备的等待队列里。 do_select会在一个for循环里调用设备的f_op->poll。而该函数有两个作用，一个是调用poll_wait()函数，一个是检测设备当前状态。而poll

参考文档： http://blog.csdn.net/tennysonsky/article/details/45745887 select()，poll()，epoll()都是I/O多路复用的机制。I/O多路复用通过一种机制， 可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪，就是这个文件描述符进行读写操作之前），能够通知程序进行相应的读写操作 。 但select()，poll()，epoll()本质上都是同步I/O ，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。 与多线程和多进程相比，I/O 多路复用的最大优势是系统开销小，系统不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程。 select 监视并等待多个文件描述符的属性变化（可读、可写或错误异常） select()函数监视的文件描述符分 3 类，分别是writefds、readfds、和 exceptfds 调用后 select() 函数会阻塞，直到有描述符就绪（有数据可读、可写、或者有错误异常），或者超时（ timeout 指定等待时间），函数才返回 当 select()函数返回后，可以通过遍历 fdset，来找到就绪的描述符 int select(int nfds, fd_set

　　select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。I/O多路复用就是 通过一种机制，一个进程可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。 但select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。 1.select 　　select 函数监视的文件描述符分3类，分别是writefds、readfds、和exceptfds。调用后select函数会阻塞，直到有描述副就绪（有数据 可读、可写、或者有except），或者超时（timeout指定等待时间，如果立即返回设为null即可），函数返回。当select函数返回后，可以 通过遍历fdset，来找到就绪的描述符。 　　 select目前几乎在所有的平台上支持，其良好跨平台支持也是它的一个优点 。select的一 个缺点在于单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制，在Linux上一般为1024，可以通过修改宏定义甚至重新编译内核的方式提升这一限制，但是这样也会造成效率的降低。 　　select有3个缺点： 　　　　每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大。 　

select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。I/O多路复用就通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。但select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。关于这三种IO多路复用的用法，前面三篇总结写的很清楚，并用服务器回射echo程序进行了测试。连接如下所示： select： http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/08/14/3258674.html poll： http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/08/15/3261006.html epoll： http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/08/17/3263780.html 　　今天对这三种IO多路复用进行对比，参考网上和书上面的资料，整理如下： 1、select实现 select的调用过程如下所示： （1）使用copy_from_user从用户空间拷贝fd_set到内核空间 （2）注册回调函数__pollwait （3）遍历所有fd

IO多路复用是指内核一旦发现进程指定的一个或者多个IO条件准备读取，它就通知该进程。IO多路复用适用如下场合： 当客户处理多个描述符时（一般是交互式输入和网络套接口），必须使用I/O复用。 当一个客户同时处理多个套接口时，而这种情况是可能的，但很少出现。 如果一个TCP服务器既要处理监听套接口，又要处理已连接套接口，一般也要用到I/O复用。 如果一个服务器即要处理TCP，又要处理UDP，一般要使用I/O复用。 如果一个服务器要处理多个服务或多个协议，一般要使用I/O复用。 与多进程和多线程技术相比，I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，系统不必创建进程/线程，也不必维护这些进程/线程，从而大大减小了系统的开销。 目前支持I/O多路复用的系统调用有 select，pselect，poll，epoll，I/O多路复用就是通过一种机制，一个进程可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。但select，pselect，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。 对于IO多路复用机制不理解的同学，可以先行参考《聊聊Linux 五种IO模型》，来了解Linux五种IO模型。

因为项目需要，接触和使用了Netty，Netty是高性能NIO通信框架，在业界拥有很好的口碑，但知其然不知其所以然。 所以本系列文章将从基础开始学起，深入细致的学习NIO。本文主要是介绍五种I/O模型，概念是枯燥的，不过还是得理解才行。 LINUX与UNIX中一些概念 在网络管理,Linux UNIX很相似.UNIX系统一直被用做高端应用或服务器系统,因此拥有一套完善的网络管理机制和规则, Linux沿用了这些出色的规则,使网络的可配置能力很强,为系统管理提供了极大的灵活性. 通俗一点讲，就是在网络方面Linux和UNIX是非常相似的，网络模型大可借鉴UNIX网络编程中的描述。 这里介绍四个概念，方便五种I/O模型的理解： 1.所有外部设备皆文件 Linux的内核将所有的 外部设备都看作是一个文件 来操作，对一个文件的读写操作会调用内核提供的系统命令，返回一个file descriptor（fd，文件描述符）。 面对一个socket也会有相应的描述符，成为socketfd(socket描述符)，描述符就是一个数字，他指向内核中的一个结构体（文件路径，数据区等一些属性）。 2.recvfrom（）函数 ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buff, size_t nbytes, int flags, strut sockaddr *from,

I/O模型 在开始NIO的学习之前，先对I/O的模型有一个理解，这对NIO的学习是绝对有好处的。我画一张图，简单表示一下数据从外部磁盘向运行中进程的内存区域移动的过程： 这张图片明显忽略了很多细节，只涉及了基本操作，下面分析一下这张图。 用户空间和内核空间 一个计算机通常有一定大小的内存空间，如一台计算机有4GB的地址空间，但是程序并不能完全使用这些地址空间，因为这些地址空间是被划分为用户空间和内核空间的。 程序只能使用用户空间的内存 ，这里所说的使用是指程序能够申请的内存空间，并不是真正访问的地址空间。下面看下什么是用户空间和内核空间： 1、用户空间 用户空间是常规进程所在的区域，什么是常规进程，打开任务管理器看到的就是常规进程： JVM就是常规进程，驻守于用户空间，用户空间是非特权区域，比如在该区域执行的代码不能直接访问硬件设备。 2、内核空间 内核空间主要是指操作系统运行时所使用的用于程序调度、虚拟内存的使用或者连接硬件资源等的程序逻辑。内核代码有特别的权利，比如它能与设备控制器通讯，控制着整个用于区域进程的运行状态。和I/O相关的一点是： 所有I/O都直接或间接通过内核空间 。 那么，为什么要划分用户空间和内核空间呢？这也是为了保证操作系统的稳定性和安全性。用户程序不可以直接访问硬件资源，如果用户程序需要访问硬件资源，必须调用操作系统提供的接口

说实话 只是了解了几种io模型的基础知识 但实际上相关io模型的源码知识还有待进一步的学习 一、 IO 模型基本认知 BIO 里用户最关心 “ 我要读 ” ， NIO 里用户最关心 ” 我可以读了 ” ，在 AIO 模型里用户更需要关注的是 “ 读完了 ” 下面引用知乎 一书焚城 的回答再次巩固一下 IO 模型 阻塞 IO , 给女神发一条短信, 说我来找你了, 然后就默默的一直等着女神下楼, 这个期间除了等待你不会做其他事情, 属于备胎做法. 非阻塞 IO , 给女神发短信, 如果不回, 接着再发, 一直发到女神下楼, 这个期间你除了发短信等待不会做其他事情, 属于专一做法. IO多路复用 , 是找一个宿管大妈来帮你监视下楼的女生, 这个期间你可以些其他的事情. 例如可以顺便看看其他妹子,玩玩王者荣耀, 上个厕所等等. IO复用又包括 select, poll, epoll 模式. 那么它们的区别是什么? 3.1 select大妈 每一个女生下楼 , select大妈都不知道这个是不是你的女神, 她需要一个一个询问, 并且select大妈能力还有限, 最多一次帮你监视1024个妹子 3.2 poll大妈 不限制盯着女生的数量 , 只要是经过宿舍楼门口的女生, 都会帮你去问是不是你女神 3.3 epoll大妈 不限制盯着女生的数量 , 并且也不需要一个一个去问. 那么如何做呢?