Linux-I/O多路复用原理(select，poll，epoll)

Linux-I/O多路复用(select，poll，epoll)

select

函数原型

select系统调用会阻塞进程，当有数据到来系统将fd_set对应位置位，select函数返回．select会将fd_set拷贝到内核．其实select只能返回一个准备好的文件描述符，如果在主线程对相应的文件描述符做操就会阻塞，使得其他准备好的文件描述符得不到处理，因此就有了Reactor模型．

#include <sys/select.h>
 
int select(int nfds, fd_set *rdfds, fd_set *wtfds,
                fd_set *exfds, struct timeval *timeout)

缺点

• fd_set组成的bitmap只有1024个
• fd_set不可重用，每次都要重新设置fd_set
• 拷贝fd_set有开销
• 需要遍历fd_set

poll

函数原型

poll使用了pollfd结构体，有数据到来系统将polfd.revents置位

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

对select改进

• 使用pollfd数组，可以管理大于1024个文件描述符
• pollfd可重用
• 遍历范围变小（pollfd数组），poll返回准备好的文件描述符个数

epoll

函数原型

有数据到来系统将epfd用重排来置位（将有数据的epfd放在数组前面）

//创建size个监听，返回一个红黑树的文件描述符epfd
int epoll_create(int size)
//epfd控制
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
//等待epfd准备好
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout)

使用以下命令查看可以使用的pollfd数量

cat /proc/sys/fs//file-max

改进

• epfd用户态与内核态共用
• 遍历范围变小（准备好的epfd数组），epoll_wait返回准备好的文件描述符个数

触发模式

• 边沿触发(ET)：文件描述符从无数据状态到有数据状态epoll才触发
• 水平触发(LT)：文件描述符有数据epoll就触发

应用

• redis
• nginx
• java NIO(Linux系统)