epoll

内核事件表

epoll是Linux特有的I/O复用函数。首先，epoll使用一组函数来完成任务，而不是单个函数。其次，epoll把用户关心的文件描述符上的事件放在内核里的一个事件表中，从而无须像select和poll那样每次调用都要重复传入文件描述符集或事件集。但epoll需要使用一个额外的文件描述符，来唯一标识内核中的这个事件表。

epoll API

int epoll_create(int size);

#include 
// 创建一个新的epoll实例。在内核中创建了一个数据，这个数据中有两个比较重要的数据，一个是需要检
测的文件描述符的信息（红黑树），还有一个是就绪列表，存放检测到数据发送改变的文件描述符信息（双向
链表）。int epoll_create(int size);- 参数：size : 目前没有意义了。随便写一个数，必须大于0- 返回值：-1 : 失败> 0 : 文件描述符，操作epoll实例的```c
...struct rb_root rbr;//红黑树struct lish_head rdlist;//就绪列表，存放检测到数据发送改变的文件描述符信息（双向链表）。
...

``

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

对epoll实例进行管理：添加文件描述符信息，删除信息，修改信息

typedef union epoll_data {void      	*ptr;int       	fd;uint32_t  	u32;uint64_t  	u64;
} epoll_data_t;// 	用户信息 struct epoll_event {uint32_t 		events; /* Epoll events */epoll_data_t 	data; /* User data variable */
};

常见的Epoll检测事件：

• EPOLLIN
• EPOLLOUT
• EPOLLERR

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
- 参数：- epfd : epoll实例对应的文件描述符- op : 要进行什么操作EPOLL_CTL_ADD: 添加EPOLL_CTL_MOD: 修改EPOLL_CTL_DEL: 删除- fd : 要检测的文件描述符- event : 检测文件描述符什么事情

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

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（由epfd参数指定）中复制到它的第二个参数events指向的数组中。这个数组只用于输出epoll_wait检测到的就绪事件，而不像select和poll的数组参数那样既用于传入用户注册的事件，又用于输出内核检测到的就绪事件。这就极大地提高了应用程序索引就绪文件描述符的效率。

检测函数

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int
timeout);
- 参数：- epfd : epoll实例对应的文件描述符- events : 传出参数，保存了发送了变化的文件描述符的信息- maxevents : 第二个参数结构体数组的大小- timeout : 阻塞时间- 0 : 不阻塞- -1 : 阻塞，直到检测到fd数据发生变化，解除阻塞- > 0 : 阻塞的时长（毫秒）- 返回值：- 成功，返回发送变化的文件描述符的个数 > 0- 失败 -1

演示代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include int main() {// 创建socketint lfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_port = htons(9999);saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;// 绑定bind(lfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));// 监听listen(lfd, 8);// 调用epoll_create()创建一个epoll实例int epfd = epoll_create(100);// 将监听的文件描述符相关的检测信息添加到epoll实例中struct epoll_event epev;epev.events = EPOLLIN;epev.data.fd = lfd;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, lfd, &epev);struct epoll_event epevs[1024];while(1) {int ret = epoll_wait(epfd, epevs, 1024, -1);if(ret == -1) {perror("epoll_wait");exit(-1);}printf("ret = %d\n", ret);for(int i = 0; i < ret; i++) {int curfd = epevs[i].data.fd;if(curfd == lfd) {// 监听的文件描述符有数据达到，有客户端连接struct sockaddr_in cliaddr;int len = sizeof(cliaddr);int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);epev.events = EPOLLIN;epev.data.fd = cfd;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, cfd, &epev);} else {if(epevs[i].events & EPOLLOUT) {continue;}   // 有数据到达，需要通信char buf[1024] = {0};int len = read(curfd, buf, sizeof(buf));if(len == -1) {perror("read");exit(-1);} else if(len == 0) {printf("client closed...\n");epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, curfd, NULL);close(curfd);} else if(len > 0) {printf("read buf = %s\n", buf);write(curfd, buf, strlen(buf) + 1);}}}}close(lfd);close(epfd);return 0;

Epoll 的工作模式：

LT 模式 （水平触发）

LT（level - triggered）是默认的工作方式，并且同时支持 阻塞和 非阻塞 socket。在这种做法中，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。

假设委托内核检测读事件 -> 检测fd的读缓冲区读缓冲区有数据 - > epoll检测到了会给用户通知a.用户不读数据，数据一直在缓冲区，epoll 会一直通知b.用户只读了一部分数据，epoll会通知c.缓冲区的数据读完了，不通知

ET模式（边缘触发）

ET（edge - triggered）是高速工作方式，只支持 no-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。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪，并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知，直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了。但是请注意，如果一直不对这个 fd 作 IO 操作（从而导致它再次变成未就绪），内核不会发送更多的通知（only once）。
fd中有没有数据，假设8个数据00000000 会通知其中有数据，只读了两个bit 下次来的时候就不通知了，要将所有的数据读出来，read如果读数据，但是没有数据的话便会阻塞在那个地方，所以要采用非阻塞的方式

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，必须使用非阻塞接口，以避免由于一个文件描述符的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。

假设委托内核检测读事件 -> 检测fd的读缓冲区读缓冲区有数据 - > epoll检测到了会给用户通知a.用户不读数据，数据一致在缓冲区中，epoll下次检测的时候就不通知了b.用户只读了一部分数据，epoll不通知c.缓冲区的数据读完了，不通知

struct epoll_event {
uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};常见的Epoll检测事件：- EPOLLIN- EPOLLOUT- EPOLLERR- EPOLLET