linux中epoll模型

epoll是linux内核为处理大批量文件描述符而作了改进的poll，是linux下IO复用select/poll的增强版本。

一、epoll的主要接口是：

1、创建

（1）int epoll_create(int maxfds);

maxfds是支持的最大句柄数。该函数会返回一个新的epoll句柄，之后的函数调用都用这个句柄来操作。用完之后，记得用close()关闭这个创建出来的epoll句柄，否则可能导致系统fd被耗尽。

（2）int epoll_reate1(int flag);

上面创建的方法在linux 2.6.8之后，maxfds是被忽略的，所以建议采用epoll_create1(0)这种方法。另外epoll_create1(EPOLLCLOEXEC)表示生成的epoll fd具有“执行后关闭”的特性。

2、事件注册

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

epoll的事件注册函数，它不同于select/poll在监听的时候告诉内核要监听什么事件，而是先注册要监听的事件类型。

（1）epfd为（1）返回的epoll句柄

（2）op表示动作，用三个宏来表示：

EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中

EPOLL_CTL_MOD：修改已注册的fd的监听事件

EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd

（3）fd为要监听的fd

（4）event为要监听的事件，结构如下：

struct epoll_event

{

__uint32_t events;

epoll_data_t data;

};

events可以是一下宏的集合：

EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读（包括对端SOCKET正常关闭）；

EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写；

EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；

EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误；

EPOLLHUP：表示对应的文件描述符被挂断；

EPOLLET： 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。

EPOLLONESHOT：只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里

3、等待事件发生

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

等待事件发生，类似于select()调用。参数events用来从内核得到事件的集合，maxevents告诉内核这个events有多大，maxevents不能大于epoll_create时设置的size，参数timeout是超时时间(毫秒，0立即返回，-1将永久阻塞)。该函数返回需要处理的事件数目，如果返回0表示已超时。

二、epoll的两种工作模式

epoll默认的工作模式是Level Triggered，通过epoll_ctl可以设置epoll的工作模式为Edge Triggered。

LT(levet triggered)同时支持block和no-block socket。在该模式下，内核告诉你一个文件描述符是否就绪了，然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作，内核还是会继续通知你的，所以，这种模式编程出错的可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表。

ET(edge triggered)是高速工作方式，只支持non-block socket。在这种模式下，当描述符从未就绪变为就绪时，内核通过epoll告诉你。如果描述符没有再次发生IO操作(导致它再次变成未就绪)，内核不会发送更多的通知。例如：ET模式下epoll_wait返回，当前缓存中接收到了2KB的数据，调用read读取1KB的数据。下次循环调用epoll_wai时将不会受到内核通知，将阻塞在这里，直到发生IO操作(如又收到数据)。当调用read或者write返回EAGAIN时，才需要挂起。但我们一般在处理循环读时，当read()返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时，就可以确定此时缓冲中已没有数据了，也就可以认为此事读事件已处理完成。

三、epoll相对于select/poll的优势

1、epoll通过epoll_ctl注册监听的事件，而不像select/poll在每次循环调用select/poll函数时，设置监听事件，把fd集合从用户态拷贝到内核态)，这个开销在fd很多时会很大。

2、select/poll在监听事件发生后，需要遍历所有fd，这个开销在fd很多时也很大，而epoll_wait返回的就是需要处理的事件。

3、select支持的最大文件描述符个数默认为1024，不适合处理大批量的文件描述符。而epoll就没有限制。

4、在并发连接数较大而活动连接数较小时，epoll比poll效率更高；而如果所有连接基本都是活跃的，比如一个高速LAN环境，epoll并不比select/poll有什么效率。