epoll詳解

1. ET模式實現分析
   1.1 ET和LT的實現區別
   
   注：上圖的poll不要理解成和select相似那個poll，這是通過epoll_ctl調用的。
   下面簡要分析一下epoll的工作過程：
   (1) epoll_wait調用ep_poll，當rdlist爲空（無就緒fd）時掛起當前進程，知道rdlist不空時進程才被喚醒。
   (2) 文件fd狀態改變（buffer由不可讀變爲可讀或由不可寫變爲可寫），導致相應fd上的回調函數ep_poll_callback()被調用。
   (3) ep_poll_callback將相應fd對應epitem加入rdlist，導致rdlist不空，進程被喚醒，epoll_wait得以繼續執行。
   (4) ep_events_transfer函數將rdlist中的epitem拷貝到txlist中，並將rdlist清空。
   (5) ep_send_events函數（很關鍵），它掃描txlist中的每個epitem，調用其關聯fd對用的poll方法（圖中藍線）。此時對poll的調用僅僅是取得fd上較新的events（防止之前events被更新），之後將取得的events和相應的fd發送到用戶空間（封裝在struct epoll_event，從epoll_wait返回）。之後如果這個epitem對應的fd是LT模式監聽且取得的events是用戶所關心的，則將其重新加入回rdlist（圖中藍線），否則（ET模式）不在加入rdlist。
   具體代碼：
   /* 掃描整個txlist鏈表… */
   for (eventcnt = 0, uevent = esed->events;
        !list_empty(head) && eventcnt < esed->maxevents;) {
   /* 取出第一個成員 */
   epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
   /* 然後從鏈表裏面移除 */
   list_del_init(&epi->rdllink);
   /* 讀取events, 
    * 注意events我們ep_poll_callback()裏面已經取過一次了, 爲啥還要再取?
    * 1. 我們當然希望能拿到此刻的最新數據, events是會變的~
    * 2. 不是所有的poll實現, 都通過等待隊列傳遞了events, 有可能某些驅動壓根沒傳
    * 必須主動去讀取. */
   revents = epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, NULL) &
   epi->event.events;
   if (revents) {
   /* 將當前的事件和用戶傳入的數據都copy給用戶空間,
    * 就是epoll_wait()後應用程序能讀到的那一堆數據. */
   if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
       __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
   /* 如果copy過程中發生錯誤, 會中斷鏈表的掃描,
    * 並把當前發生錯誤的epitem重新插入到ready list.
    * 剩下的沒處理的epitem也不會丟棄, 在ep_scan_ready_list()
    * 中它們也會被重新插入到ready list */
   list_add(&epi->rdllink, head);
   return eventcnt ? eventcnt : -EFAULT;
   }
   eventcnt++;
   uevent++;
   if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
   epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
   else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
   /*
    * If this file has been added with Level
    * Trigger mode, we need to insert back inside
    * the ready list, so that the next call to
    * epoll_wait() will check again the events
    * availability. At this point, noone can insert
    * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
    * callers are locked out by
    * ep_scan_ready_list() holding “mtx” and the
    * poll callback will queue them in ep->ovflist.
    */
   /* 嘿嘿, EPOLLET和非ET的區別就在這一步之差呀~
    * 如果是ET, epitem是不會再進入到readly list,
    * 除非fd再次發生了狀態改變, ep_poll_callback被調用.
    * 如果是非ET, 不管你還有沒有有效的事件或者數據,
    * 都會被重新插入到ready list, 再下一次epoll_wait
    * 時, 會立即返回, 並通知給用戶空間. 當然如果這個
    * 被監聽的fds確實沒事件也沒數據了, epoll_wait會返回一個0,
    * 空轉一次.
    */
   list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
   }
   }
   }
   說明：
   l epoll_wait返回的條件是rdlist不空，而使rdlist不空的途徑有兩個，分別對應圖中的紅線和藍線。
   l ET和LT模式下的epitem都可以通過紅線方式加入rdlist從而喚醒epoll_wait，但LT模式下的epitem還可以通過藍線方式重新加入rdlist喚醒epoll_wait。所以ET模式下，fd就緒（通過紅線加入rdlist）只會被通知一次，而LT模式下只要滿足相應讀寫條件就返回就緒（通過藍線加入rdlist）。
   l ET事件發生僅通知一次的原因是隻被添加到rdlist中一次，而LT可以有多次添加的機會。
   1.2 兩種加入rdlist途徑的不同
   下面我們來分析一下圖中兩種將epitem加入rdlist方式（也就是紅線和藍線）的區別。
   l 紅線：fd狀態改變是纔會觸發。那麼什麼情況會導致fd狀態的改變呢？
   對於讀取操作：
   (1) 當buffer由不可讀狀態變爲可讀的時候，即由空變爲不空的時候。
   (2) 當有新數據到達時，即buffer中的待讀內容變多的時候。
   對於寫操作：
   (1) 當buffer由不可寫變爲可寫的時候，即由滿狀態變爲不滿狀態的時候。
   (2) 當有舊數據被髮送走時，即buffer中待寫的內容變少得時候。
   l 藍線：fd的events中有相應的時間（位置1）即會觸發。那麼什麼情況下會改變events的相應位呢？
   對於讀操作：
   (1) buffer中有數據可讀的時候，即buffer不空的時候fd的events的可讀爲就置1。
   對於寫操作：
   (1) buffer中有空間可寫的時候，即buffer不滿的時候fd的events的可寫位就置1。
   說明：紅線是時間驅動被動觸發，藍線是函數查詢主動觸發。