基於對網絡編程和基本I/O模型瞭解的基礎上，進一步分析I/O複用的系統調用函數。
1 select/poll實現
(1) int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout)；
nfds: 所有描述符的總數，受限於FD_SETSIZE
fd_set: 按bit位標記句柄的隊列，如fd_set *readfds這個集合中包括文件描述符，監視這些文件描述符的讀變化。如果這個集合中有一個文件可讀，select就會返回一個大於0的值，表示有文件可讀，如果沒有可讀的文件，則根據timeout參數再判斷是否超時。可以傳入NULL值，表示不關心任何文件的讀變化。
(2) int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout) 構造一個pollfd結構體數組，每個數組元素指定一個描述符標號及其所關心的條件
struct pollfd {
int fd; /* file descriptor */
short events; /* 由用戶來設置，告訴內核我們關注的是什麼 */
short revents; /* revents域是返回時內核設置的 */
}
大致流程
a 依次調用fd對應的struct file.f_op->poll()方法，檢查每個提供待檢測IO的fd是否已經有IO事件就緒
b 如果已經有IO事件就緒，則直接所收集到的IO事件返回，本次調用結束
c 如果暫時沒有IO事件就緒，則根據所給定的超時參數，選擇性地進入等待
d 如果超時參數指示不等待，則本次調用結束，無IO事件返回
e 如果超時參數指示等待（等待一段時間或持續等待），則將當前select/poll/epoll的調用任務掛起
f 當所檢測的fd任何一個有新的IO事件發生時，會將上述的處於等待的任務喚醒。任務被喚醒之後，重新執行1中的IO事件收集過程，將此時收集到的IO事件返回，本次的調用過程結束。
2 epoll實現
epoll的API
(1). int epoll_create(int size)
創建一個epoll句柄
param size: 監聽fd的數目
return: 創建epoll實例的文件描述符
(2). int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
註冊要監聽的事件類型
param epfd：create的返回值
param op: 動作(註冊，修改，刪除fd監聽事件)
param fd: 監聽fd
param event: 需要監聽的事件
(3). int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
等待事件的產生
return :準備好的文件fd
檢測到事件，就將所有就緒的事件從內核事件表中複製到events指向的數組中
epoll_create的創建過程做了什麼
- 文件系統裏建file結點（佔用一個fd值）
- 內核cache裏建紅黑樹，以存儲epoll_ctl傳來的socket（fd）
- 建立一個雙向鏈表，以存儲準備就緒的事件
epol_ctl新事件如何註冊（紅黑樹和鏈表有什麼用）
- 增加socket句柄時，檢查在紅黑樹中是否存在，不存在則添加，然後向內核註冊回調函數；回調函數的作用是在中斷事件來臨時，向就緒鏈表中插入數據
- 其中，紅黑樹以其自平衡的特點，降低fd增刪改查的複雜度(lgn)
- 此處雙向鏈表效果相當於隊列，就緒fd先入先出
可以偷懶的epol_wait
- 執行epoll_wait時，只需要判斷就緒鏈表是否爲空，將準備就緒的socket拷貝到用戶態內存，清空就緒鏈表
- LT模式下還需加個班，如果該節點確實有事件未處理，那麼就會把該節點重新放入到剛剛刪除掉的且剛準備好的就緒鏈表
epoll的兩種工作模式
- 水平觸發（LT）：在1處，不做任何操作，內核會不斷通知進程文件描述符準備就緒；因此可以不立即處理
- 邊緣觸發（ET）：只有在0 – 1處時，內核纔會通知進程文件描述符準備就緒。之後如果不在發生文件描述符狀態變化，內核就不會再通知進程文件描述符已準備就緒。只支持no-block socket（重複read，直到EAGAIN）
3 select/poll與epoll有什麼區別（epoll高效的原因）
從二者的實現看，區別已經很明顯了，可以再結合源碼看一下
區別一 epoll, select 支持的併發數
- selct：一個進程所打開的fd（文件描述符）是有限制的，由FD_SETSIZE設置，默認值是1024/2048
- epoll：fd上限是最大可以打開文件的數目
區別二 epoll, select/poll喚醒過程
epoll 執行回調將就緒的fd加入就緒鏈表，使epol_wait可以直接獲取
static int ep_poll_callback(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
{
list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
// list_add_tail，先加入的節點左移，先入先出
}
select 直接喚醒（do_select實現成本增加，通過三層循環找到可操作的fd）
int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
void *key)
{
return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
}
此過程，epoll的實現有明顯優勢
區別三 維護套接字集合的方式
select/poll:
服務器每次循環調用select()時首先需要使用FD_ZERO宏來初始化fd_set對象；
然後調用FD_SET將我們維護的這個套接字集合中的套接字加入fd_set這個集合中；
即每次調用select，都需要把fd集合從用戶態拷貝到內核態，這個開銷在fd很多時會很大
epoll，只需在註冊時進行一次拷貝，後續的epol_ctl只是進行簡單的維護