认识epoll

linux下的epoll(7)函数，其有着良好的就绪事件通知机制。Epoll 是被linux2.6开始引进的，但是不被其他的类UNIX系统支持，它提供了一种类似select或poll函数的机制：
a. Select(2)只能够同时管理FD_SETSIZE(默认为1024)数目的文件描述符，并且必须遍历所有的描述符来检查就绪的描述符。
b. poll(2)没有固定的描述符上限这一限制，但是每次必须遍历所有的描述符来检查就绪的描述符，这个过程的时间复杂度为O(n)。
epoll没有select这样对文件描述符上限的限制，也不会像select/poll那样进行线性的遍历。因此epoll处理大并发连接有着更高的性能。

我们从select那里仅仅知道了，有I/O事件发生了，但却并不知道是那几个流（可能有一个，多个，甚至全部），我们只能无差别轮询所有流，找出能读出数据，或者写入数据的流，对他们进行操作。
但是使用select，我们有O(n)的无差别轮询复杂度，同时处理的流越多，每一次无差别轮询时间就越长。
epoll可以理解为event poll，不同于忙轮询和无差别轮询，epoll只会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们(时间复杂度降低到了O(1))。此时我们对这些流的操作都是有意义的。

Epoll相关操作函数介绍：
1. epoll_create(2) or epoll_create1(2)（有着不同的参数值）用来创建epoll实例。
/usr/include/sys/epoll.h
extern int epoll_create (int __size) ;
RETURN：>0, 成功；-1, 出错
函数描述：
(1) epoll_create返回的是一个文件描述符，也就是说epoll是以特殊文件的方式体现给用户
(2) __size提示操作系统，用户可能要使用多少个文件描述符，该参数已经废弃，填写一个大于0的正整数

2. epoll_ctl(2)用来增加或移除被epoll所监听的文件描述符。

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

RETURN：0，成功；-1，出错

函数描述：
(1) epfd为epoll_create创建的epoll描述符
(2) epoll_ctl函数对epoll进行op类型的操作，op选项为
EPOLL_CTL_ADD，对fd描述符注册event事件
EPOLL_CTL_MOD，对fd描述符的event事件进行修改
EPOLL_CTL_DEL，删除已注册的event事件

3. epoll_wait(2)用来等待发生在监听描述符上的事件。它会一直阻塞直到事件发生。
#include

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

RETURN:>0，发生事件个数；=0，时间到；-1，出错

函数描述：
epoll_wait与select函数类似，同步地等待事件发生
(1) epfd，标识epoll的文件描述符
(2) events，指向传入操作系统的一个epoll_event数组
(3) maxevents，表示传入数组的大小，必须大于0
当有事件发生，Linux会填写events结构，返回给应用程序。由于epoll_wait同步等待，有可能被信号中断，返回EINTR错误.
这里有一个比较重要的问题：从epoll_wait返回的events中，该如何知道是哪个描述符上的事件：在注册epoll事件的时候，一定要填写epoll_data，否则我们将分不清触发的是哪个描述符上的事件。
Epoll的两种模式：
1. 水平触发（LT）：使用此种模式，当数据可读的时候，epoll_wait()将会一直返回就绪事件。如果你没有处理完全部数据，并且再次在该 epoll实例上调用epoll_wait()才监听描述符的时候，它将会再次返回就绪事件，因为有数据可读。LT(level triggered)是缺省的工作方式，并且同时支持block和no-block socket.。
2. 边缘触发（ET）：使用此种模式，只能获取一次就绪通知，如果没有处理完全部数据，并且再次调用epoll_wait()的时候，它将会阻塞，因为就绪事件已经释放出来了。ET只支持非阻塞socket。
ET的效能更高，但是对程序员的要求也更高。在ET模式下，我们必须一次干净而彻底地处理完所有事件。
传递给epoll_ctl(2)的Epoll事件结构体如下所示：

typedef union epoll_data
{
void*ptr;
intfd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
}epoll_data_t;

struct epoll_event
{
__uint32_t events;/* Epoll events */
epoll_data_t data;/* User data variable */
};

对于每一个监听的描述符，能够关联一个整形数据或指向用户数据的指针。

epoll的事件类型：
– EPOLLIN，读事件
– EPOLLOUT，写事件
– EPOLLPRI，带外数据，与select的异常事件集合对应
– EPOLLRDHUP，2.6.17 版本内核中增加了 EPOLLRDHUP 事件，代表对端断开连接(参见EPOLL事件之EPOLLRDHUP)
– EPOLLERR，错误事件
– EPOLLET，设置事件为边沿触发
– EPOLLONESHOT，只触发一次，事件自动被删除
一个文件描述符在一个epoll实例上只能注册一次，一个描述符在同一个epoll实例上注册多次，会产生EEXIST的错误。
同样，删除epoll的事件，只需描述符就够了
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, fd, NULL);

引用：

epoll实例

epoll 或者 kqueue 的原理是什么？