epoll

epoll_create 创建一个epoll对象，一般epollfd = epoll_create() 
epoll_ctl(int epfd,int op,int fd.struct epoll_event *event) //往epoll对象中增加/删除某一个流的某一个事件
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, socket, EPOLLIN);//注册缓冲区非空事件，即有数据流入
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, socket, EPOLLOUT);//注册缓冲区非满事件，即流可以被写入
epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * event,int maxevents,int timeout)//等待直到注册的事件发生
//（注：当对一个非阻塞流的读写发生缓冲区满或缓冲区空，write/read会返回-1，并设置errno=EAGAIN。而epoll只关心缓冲区非满和缓冲区非空事件）。

首先epoll_create创建一个epoll文件描述符，底层同时创建一个红黑树，和一个就绪链表；红黑树存储所监控的文件描述符的节点数据，就绪链表存储就绪的文件描述符的节点数据；epoll_ctl将会添加新的描述符，首先判断是红黑树上是否有此文件描述符节点，如果有，则立即返回。如果没有， 则在树干上插入新的节点，并且告知内核注册回调函数。当接收到某个文件描述符过来数据时，那么内核将该节点插入到就绪链表里面。epoll_wait将会接收到消息，并且将数据拷贝到用户空间，清空链表。对于LT模式epoll_wait清空就绪链表之后会检查该文件描述符是哪一种模式，如果为LT模式，且必须该节点确实有事件未处理，那么就会把该节点重新放入到刚刚删除掉的且刚准备好的就绪链表，epoll_wait马上返回。ＥＴ模式不会检查，只会调用一次

LT (LevelTriggered)：水平触发
ET(EdgeTriggered)：边缘触发(高效模式）

• LT:对于LT水平触发下的文件描述符，当epoll_wait检测到其上有事件发生并将其通知应用程序后，应用程序可不立即处理改事件。这样，当应用程序下一次调用epoll_wait时，epoll_wait会再次向应用程序通知此事件，直到该事件被处理为止
• ET:对于ET模式下的文件描述符，当epoll_wait检测到其上有事件发生并将其通知应用程序后，应用程序必须立即处理该事件，因为后续的epoll_wait将不再向应用程序通知该事件。
• 由此可见，ET模式在很大程度上降低了同一epoll事件被重复触发的次数，因此效率比LT水平触发模式高；

epoll实现原理

在linux，一切皆文件．所以当调用epoll_create时，内核给这个epoll分配一个file，但是这个不是普通的文件，而是只服务于epoll．

所以当内核初始化epoll时，会开辟一块内核高速cache区，用于安置我们监听的socket，这些socket会以红黑树的形式保存在内核的cache里，以支持快速的查找，插入，删除．同时，建立了一盒list链表，用于存储准备就绪的事件．所以调用epoll_wait时，在timeout时间内，只是简单的观察这个list链表是否有数据，如果没有，则睡眠至超时时间到返回；如果有数据，则在超时时间到，拷贝至用户态events数组中．

那么，这个准备就绪list链表是怎么维护的呢？当我们执行epoll_ctl时，除了把socket放到epoll文件系统里file对象对应的红黑树上之外，还会给内核中断处理程序注册一个回调函数，告诉内核，如果这个句柄的中断到了，就把它放到准备就绪list链表里。所以，当一个socket上有数据到了，内核在把网卡上的数据copy到内核中后就来把socket插入到准备就绪链表里了。

epoll有两种模式LT(水平触发)和ET(边缘触发)，LT模式下，主要缓冲区数据一次没有处理完，那么下次epoll_wait返回时，还会返回这个句柄；而ET模式下，缓冲区数据一次没处理结束，那么下次是不会再通知了，只在第一次返回．所以在ET模式下，一般是通过while循环，一次性读完全部数据．epoll默认使用的是LT．

这件事怎么做到的呢？当一个socket句柄上有事件时，内核会把该句柄插入上面所说的准备就绪list链表，这时我们调用epoll_wait，会把准备就绪的socket拷贝到用户态内存，然后清空准备就绪list链表，最后，epoll_wait干了件事，就是检查这些socket，如果不是ET模式（就是LT模式的句柄了），并且这些socket上确实有未处理的事件时，又把该句柄放回到刚刚清空的准备就绪链表了。所以，非ET的句柄，只要它上面还有事件，epoll_wait每次都会返回。而ET模式的句柄，除非有新中断到，即使socket上的事件没有处理完，也是不会次次从epoll_wait返回的．

select、poll、epoll 区别

系统调用	select	poll	epoll
事件集合	用户通过三个参数分别传入感兴趣的可读、可写及异常事件，内核通过对这些参数的在线修改来反馈其中的就绪事件。这使得用户每次调用 select 都要重置这三个参数	统一处理所有事件类型，因此只需一个事件集参数，用户通过pollfd.events 传入感兴趣的事件，内核通过修改 pollfd.events 反馈其中的就绪事件	内核通过一个事件表直接管理所有的就绪事件，因此每次调用epoll_wait 时，无需反复传入用户感兴趣的事件。 epoll_wait 系统调用的参数 events 仅用来反馈就绪的事件
应用程序索引就绪文件描述符的时间复杂度	O(n)	O(n)	O(1)
最大支持文件描述符数	一般有最大值限制	65535	65535
工作模式	LT	LT	支持ET 高效模式
内核实现和工作效率	采用轮询方式检测就绪事件，O（n）	采用轮询方式来检测就绪事件，O(n）	采用回调方式来检测就绪事件，O(1)