epoll

基本概念：

• I/O多路复用就通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。
• epoll是在Linux 2.6内核中提出的，是之前的select和poll的增强版本。相对于select和poll来说，epoll更加灵活，没有描述符限制。epoll使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关心的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。
• 与select,poll的对比？？

接口

#include 
int epoll_create(int size);
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);

（1） int epoll_create(int size);
　　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。

（2）int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
　　epoll的事件注册函数，它在这里注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create()的返回值，第二个参数表示动作，用三个宏来表示：
EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件；
EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd；
第三个参数是需要监听的fd，第四个参数是告诉内核需要监听什么事,struct epoll_event结构如下：

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;

events可以是以下几个宏的集合：
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.
（3）int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
　　等待事件的产生，类似于select()调用。参数events用来从内核得到事件的集合，maxevents告之内核这个events有多大，这个maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size，参数timeout是超时时间（毫秒，0会立即返回，-1将不确定，也有说法说是永久阻塞）。该函数返回需要处理的事件数目，如返回0表示已超时。

3、工作模式

epoll对文件描述符的操作有两种模式：LT（level trigger）和ET（edge trigger）。LT模式是默认模式，LT模式与ET模式的区别如下：
　　LT模式：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模式：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。

• 二者的主要差异在于level-trigger模式下只要某个socket处于readable/writable状态，无论什么时候进行epoll_wait都会返回该socket；而edge-trigger模式下只有某个socket从unreadable变为readable或从unwritable变为writable时，epoll_wait才会返回该socket。

4、LT 水平触发（高电平）

• 内核中的socket接收缓冲区为空 低电平
• 内核中的socket接收缓冲区不为空 高电平
• 内核中的发送缓冲区为满 低电平
• 内核中的输入缓冲区不为空 高电平

EPOLLIN 事件被触发说明关注的已连接socket内核缓冲区有数据可读 此时不能马上关注EPOLLOUT。如果这个时候关注EPOLLOUT而内核缓冲区中没有数据，EPOLLOUT状态就会一直可写， 会一直触发EPOLLOUT，导致busy_loop事件
应用层的数据发送完了之后，需要取消关注EPOLLOUT事件，否则依然会引起busy_loop现象。

read(connfd,buf,sizeof(buf))...
ret = write(connfd, buf, sizeof(buf))
 ####不能在此处注册EPOLLOUT事件，因为如果写缓冲区为空，则该时间始终为高电平状态，会不断触发EPOLLOUT事件，导致budy_loop.如果write时候内核写缓冲区有数据，就会导致写操作不能写入到内核缓冲区，应该在此种情况下注册EPOLLOUT事件。
if (ret< sizeof(buf)){ //表示没有发送完
    注册EPOLLOUT事件，发送数据.此时注册事件，则会一只发送数据直到发送完，发送完应用层的数据后应该马上取消关注的EPOLLOUT事件。
}

4、异常处理

• EMFILE 文件描述符过多

参考链接：
IO多路复用之epoll总结
IO - 同步，异步，阻塞，非阻塞 （亡羊补牢篇）
Epoll在LT和ET模式下的读写方式
Linux下的I/O复用与epoll详解
实现了一个比nginx速度更快的HTTP服务器
我的网络开发之旅——socket编程
网络编程释疑之：单台服务器上的并发TCP连接数可以有多少
彻底学会使用epoll(一)——ET模式实现分析
epoll源码分析(全)
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高性能IO模型浅析
大并发 02 select/poll/epoll 工作过程 busy_loop的产生