裝載自：http://blog.csdn.net/sparkliang/archive/2009/11/05/4770655.aspx
Linux Epoll介紹和程序實例
1. Epoll 是何方神聖？
Epoll 可是當前在 Linux 下開發大規模併發網絡程序的熱門人選， Epoll 在 Linux2.6 內核中正式引入，和 select 相似，其實都 I/O 多路複用技術而已 ，並沒有什麼神祕的。
其實在 Linux 下設計併發網絡程序，向來不缺少方法，比如典型的 Apache 模型（ Process Per Connection ，簡稱 PPC ）， TPC （ Thread Per Connection ）模型，以及 select 模型和 poll 模型，那爲何還要再引入 Epoll 這個東東呢？那還是有得說說的 …
2. 常用模型的缺點
如果不擺出來其他模型的缺點，怎麼能對比出 Epoll 的優點呢。
2.1 PPC/TPC 模型
這兩種模型思想類似，就是讓每一個到來的連接一邊自己做事去，別再來煩我 。只是 PPC 是爲它開了一個進程，而 TPC 開了一個線程。可是別煩我是有代價的，它要時間和空間啊，連接多了之後，那麼多的進程 / 線程切換，這開銷就上來了；因此這類模型能接受的最大連接數都不會高，一般在幾百個左右。
2.2 select 模型
1. 最大併發數限制，因爲一個進程所打開的 FD （文件描述符）是有限制的，由 FD_SETSIZE 設置，默認值是 1024/2048 ，因此 Select 模型的最大併發數就被相應限制了。自己改改這個 FD_SETSIZE ？想法雖好，可是先看看下面吧 …
2. 效率問題， select 每次調用都會線性掃描全部的 FD 集合，這樣效率就會呈現線性下降，把 FD_SETSIZE 改大的後果就是，大家都慢慢來，什麼？都超時了？？！！
3. 內核 / 用戶空間 內存拷貝問題，如何讓內核把 FD 消息通知給用戶空間呢？在這個問題上 select 採取了內存拷貝方法。
2.3 poll 模型
基本上效率和 select 是相同的， select 缺點的 2 和 3 它都沒有改掉。
3. Epoll 的提升
把其他模型逐個批判了一下，再來看看 Epoll 的改進之處吧，其實把 select 的缺點反過來那就是 Epoll 的優點了。
3.1. Epoll 沒有最大併發連接的限制，上限是最大可以打開文件的數目，這個數字一般遠大於 2048, 一般來說這個數目和系統內存關係很大 ，具體數目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看。
3.2. 效率提升， Epoll 最大的優點就在於它只管你“活躍”的連接 ，而跟連接總數無關，因此在實際的網絡環境中， Epoll 的效率就會遠遠高於 select 和 poll 。
3.3. 內存拷貝， Epoll 在這點上使用了“共享內存 ”，這個內存拷貝也省略了。
4. Epoll 爲什麼高效
Epoll 的高效和其數據結構的設計是密不可分的，這個下面就會提到。
首先回憶一下 select 模型，當有 I/O 事件到來時， select 通知應用程序有事件到了快去處理，而應用程序必須輪詢所有的 FD 集合，測試每個 FD 是否有事件發生，並處理事件；代碼像下面這樣：
int res = select(maxfd+1, &readfds, NULL, NULL, 120);
if (res > 0)
{
for (int i = 0; i < MAX_CONNECTION; i++)
{
if (FD_ISSET(allConnection[i], &readfds))
{
handleEvent(allConnection[i]);
}
}
}
// if(res == 0) handle timeout, res < 0 handle error
Epoll 不僅會告訴應用程序有I/0 事件到來，還會告訴應用程序相關的信息，這些信息是應用程序填充的，因此根據這些信息應用程序就能直接定位到事件，而不必遍歷整個FD 集合。
int res = epoll_wait(epfd, events, 20, 120);
for (int i = 0; i < res;i++)
{
handleEvent(events[n]);
}
5. Epoll 關鍵數據結構
前面提到 Epoll 速度快和其數據結構密不可分，其關鍵數據結構就是：
struct epoll_event {
__uint32_t events; // Epoll events
epoll_data_t data; // User data variable
};
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;
可見 epoll_data 是一個 union 結構體 , 藉助於它應用程序可以保存很多類型的信息 :fd 、指針等等。有了它，應用程序就可以直接定位目標了。
6. 使用 Epoll
既然 Epoll 相比 select 這麼好，那麼用起來如何呢？會不會很繁瑣啊 … 先看看下面的三個函數吧，就知道 Epoll 的易用了。
int epoll_create(int size);
生成一個 Epoll 專用的文件描述符，其實是申請一個內核空間，用來存放你想關注的 socket fd 上是否發生以及發生了什麼事件。 size 就是你在這個 Epoll fd 上能關注的最大 socket fd 數，大小自定，只要內存足夠。
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event );
控制某個 Epoll 文件描述符上的事件：註冊、修改、刪除。其中參數 epfd 是 epoll_create() 創建 Epoll 專用的文件描述符。相對於 select 模型中的 FD_SET 和 FD_CLR 宏。
int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout);
等待 I/O 事件的發生；參數說明：
epfd: 由 epoll_create() 生成的 Epoll 專用的文件描述符；
epoll_event: 用於回傳代處理事件的數組；
maxevents: 每次能處理的事件數；
timeout: 等待 I/O 事件發生的超時值；
返回發生事件數。
相對於 select 模型中的 select 函數。
7. 例子程序
下面是一個簡單 Echo Server 的例子程序，麻雀雖小，五臟俱全，還包含了一個簡單的超時檢查機制，簡潔起見沒有做錯誤處理。