Linux-I/O多路複用原理(select，poll，epoll)

Linux-I/O多路複用(select，poll，epoll)

select

函數原型

select系統調用會阻塞進程，當有數據到來系統將fd_set對應位置位，select函數返回．select會將fd_set拷貝到內核．其實select只能返回一個準備好的文件描述符，如果在主線程對相應的文件描述符做操就會阻塞，使得其他準備好的文件描述符得不到處理，因此就有了Reactor模型．

#include <sys/select.h>
 
int select(int nfds, fd_set *rdfds, fd_set *wtfds,
                fd_set *exfds, struct timeval *timeout)

缺點

• fd_set組成的bitmap只有1024個
• fd_set不可重用，每次都要重新設置fd_set
• 拷貝fd_set有開銷
• 需要遍歷fd_set

poll

函數原型

poll使用了pollfd結構體，有數據到來系統將polfd.revents置位

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

對select改進

• 使用pollfd數組，可以管理大於1024個文件描述符
• pollfd可重用
• 遍歷範圍變小（pollfd數組），poll返回準備好的文件描述符個數

epoll

函數原型

有數據到來系統將epfd用重排來置位（將有數據的epfd放在數組前面）

//創建size個監聽，返回一個紅黑樹的文件描述符epfd
int epoll_create(int size)
//epfd控制
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
//等待epfd準備好
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout)

使用以下命令查看可以使用的pollfd數量

cat /proc/sys/fs//file-max

改進

• epfd用戶態與內核態共用
• 遍歷範圍變小（準備好的epfd數組），epoll_wait返回準備好的文件描述符個數

觸發模式

• 邊沿觸發(ET)：文件描述符從無數據狀態到有數據狀態epoll才觸發
• 水平觸發(LT)：文件描述符有數據epoll就觸發

應用

• redis
• nginx
• java NIO(Linux系統)