概念理解-IO多路复用

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 下多路复用 IO接口 select/poll 的增强版本
在 linux 的网络编程中，很长时间都在使用 select 来做事件触发。在 2.6 内核中，有一种替换它的机制，就是 epoll。

select 与 epoll 区别概述
、函数使用上：epoll 使用一组函数来完成任务，而不是单个函数
、效率：select 使用轮询来处理，随着监听 fd 数目的增加而降低效率。
而 epoll 把用户关心的文件描述符事件放在内核里的一个事件表中，只需要一个额外的文件描述符来标识内核中的这个事件表即可。

/*
函数名 ：int epoll_create(int size);
参  数 ：int size        -- 监听的数目
返回值 ：int fd            -- 一个额外的文件描述符, 来标识内核事件表
说  明 ：创建一个epoll的句柄，size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大
*/
int epoll_create(int size);

/*
函数名 ：epoll_ctl
参  数 ：int epfd                  -- 要操作的内核事件表的文件描述符，即epoll_create 的返回值
参  数 ：int op                    -- 指定操作类型，操作类型有三种：
                                    ->EPOLL_CTL_ADD：往内核事件表中注册指定fd 相关的事件
                                    ->EPOLL_CTL_MOD：修改指定 fd 上的注册事件
                                    ->EPOLL_CTL_DEL：删除指定 fd 的注册事件
参  数 ：int fd                    -- 要操作的文件描述符，也就是要内核事件表中监听的fd
参  数 ：struct epoll_event        -- 要监听的事件类型，epoll_event 结构指针类型。
返回值 ：int ret                    -- 成功时返回 0，失败则返回 -1，并设置 errno
说  明 ：epoll 的事件注册函数，用来操作内核事件表
*/
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

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

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

Epoll events 对应的宏：
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

/*
函数名 ：epoll_wait;
参  数 ：int epfd                   -- epoll_create 的返回值
参  数 ：struct epoll_event*        -- 内核事件表中得到的检测事件集合
参  数 ：int maxevents              -- 最大size
参  数 ：int timeout                -- 超时时间
返回值 ：int ret                    -- 成功时返回就绪的文件描述符的个数，失败返回 -1 并设置 errno
说  明 ：等待事件的发生，它在一段超时时间之内等待一组文件描述符上的事件，epoll_wait 函数如果检测到事件，
        就将所有就绪的事件从内核事件表(epfd 参数决定)中复制到第二个参数 events 指向的数组中。
*/
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event* events, int maxevents, int timeout);

epoll 工作模式
LT（level trigger） 模式是默认模式
　　LT模式：电平触发，当 epoll_wait 检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序，应用程序可以不立即处理该事件。
    下次调用 epoll_wait 时，会再次响应应用程序并通知此事件。
ET（edge trigger）
    边沿触发:当 epoll_wait 检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序，应用程序必须立即处理该事件。
    如果不处理，下次调用 epoll_wait 时，不会再次响应应用程序并通知此事件。
　　ET 模式在很大程度上减少了 epoll 事件被重复触发的次数，因此效率要比 LT 模式高。
    epoll 工作在 ET 模式的时候，必须使用非阻塞套接口，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。