epoll的理論與IO阻塞機制

流？I/O操作? 阻塞？

（1）流

▪ 可以進⾏I/O操作的內核對象

▪ ⽂件、管道、套接字……

▪ 流的⼊⼝：⽂件描述符(fd)

（2）I/O操作

所有對流的讀寫操作，我們都可 以稱之為IO操作。

（3）阻塞

阻塞等待 不占⽤CPU寶貴的時間⽚

⾮阻塞忙輪詢 占⽤CPU，系統資源

在處理意⻅數據的接收場景時， 我們建議優先選擇阻塞等待的⽅ 式， 不浪費性能資源

（4）阻塞等待缺點：

不能夠很好的處理 多個(I/O)請求的問題

同⼀個阻塞，同⼀時刻只能處理⼀個流的阻塞監聽

（5）多路IO復⽤

既能夠阻塞等待，不浪費資源

也能夠同⼀時刻監聽多個IO請求的狀態

解決阻塞死等待的缺點(如何解決⼤量IO請求讀寫的問題)

⽅法⼀ : 阻塞等待+多進程/多線程

需要開辟線程浪費資源

⽅法⼆:⾮阻塞+忙輪詢

while true {
    for i in 流[] {
       if i has 數據 {
         讀 或者 其他處理
      }
   }
}        

CPU在⼤量的做判斷，while和for

cpu的利⽤率不⾼

方法三：多路IO復⽤機制   select(與平台⽆關)

監聽的IO數量有限，默認是1024個

不會精准的告訴開發者，哪些IO是可讀可寫的，需要遍歷

while true {
    select(流[]); //阻塞
     //有消息抵達
    for i in 流[] {
        if i has 數據 {
            讀 或者 其他處理
        }
    }
}                    

方法四：多路IO復⽤機制  epoll(Linux)

通過 /proc/sys/fd/file-max查看)

while true {
    可處理的流[] = epoll_wait(epoll_fd); //阻塞
     //有消息抵達，全部放在 “可處理的流[]”中
    for i in 可處理的流[] {
        讀 或者 其他處理
    }
}    

epoll 的API

(1) 創建EPOLL

int epoll_create(int size);

(2) 控制EPOLL

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

(3) 等待EPOLL

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *event, int maxevents, int timeout);

(4) 使⽤epoll編程主流程⻣架

觸發模式

⽔平觸發：

⽔平觸發的主要特點是，如果⽤戶在監聽epoll事件，當內核有事件的時候，會拷⻉給⽤戶態事 件，但是如果⽤戶只處理了⼀次，那么剩下沒有處理的會在下⼀次epoll_wait再次返回該事 件。

默認就是⽔平觸發模式

邊緣觸發：

邊緣觸發，相對跟⽔平觸發相反，當內核有事件到達， 只會通知⽤戶⼀次，⾄於⽤戶處理還是不處理， 以后將不會再通知。這樣減少了拷⻉過程，增加了性能，但是相對來說，如果⽤戶⻢⻁忘記處理，將會產 ⽣事件丟的情況。

在給事件進⾏綁定的時候，通過EPOLLET來設置