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select、poll和epoll的区别

select、poll和epoll的区别(2)

时间：2023-11-05 19:23:12 来源：IT袋作者：马勇

导读：select、poll和epoll的区别，epoll_wait() 轮询所有的回调集合，并完成对应的 IO 操作。相应分三步：阻塞线程内核查找红黑树中准备好的 socket，放入就绪链表 rdlist 就绪列表中的内容

select、poll和epoll的区别

epoll_wait() 轮询所有的回调集合，并完成对应的 IO 操作。相应分三步：

阻塞线程
内核查找红黑树中准备好的 socket，放入就绪链表 rdlist
就绪列表中的内容复制到 events（从内核态复制到用户态），准备循环处理这些已就绪的 socket 节点

示例：

int fds[] = ...;
int efd = epoll_create(...); //内核态创建epoll实例（包含红黑树rbTree和就绪链表readyList）
for (int i=0; i<fds.count; i++) {
   epoll_ctl(efd, ..., fds[i], ...); //对红黑树操作，添加所有的socket节点
}
struct epoll_event events[MAX_EVENTS];
while(true) {
   /*
  1.阻塞线程
2.内核查找红黑树中准备好的socket，放入就绪链表rdlist
3.就绪列表中的内容复制到events
   */
   int n=epoll_wait(efd, &events, ...);
   if (n>0) {
       for (i=0; i<n; i++) {
           events[i].data.fd; // 这里有所有需处理的socket，不需要像select和poll那样全部遍历
      }
  }
}

优点：

没有 fd 限制，所支持的 fd 上限时操作系统的最大文件句柄数，1G 内存大概支持 10 万个句柄；
效率高，采用回调通知而不是轮询的方式，即使 fd 数目增加，时间复杂度仍为 O(1)；
用户与内核空间基于一种内存映射文件的方法，使它们可以共享内存空间，减少文件从用户态移动到内核态带来的性能消耗。

select、poll和epoll的区别

LT 和 ET：

LT，level triggered，水平触发，又叫条件触发。当被监控的 fd 上有可读写的事件时，epoll_wait() 会通知处理程序去读写。如果这次没有把数据一次性全部读写完，那么下次调用 epoll_wait() 时，它还会通知你上次没有读写完的 fd，可继续读写。而且我们不需要读写的 fd，它也会一直通知你。
ET，edge triggered，边缘触发。当被监控的 fd 上有可读写事件时，epoll_wait() 会通知处理程序去读写。如果这次没有把数据全部读完，下次将不再通知。
学过计算机组成原理的应该知道脉冲信号，其实 ET 和 LT 的原理和电信号的变化差不多。LT 就是只有高电平(1)或低电平(0)时才触发通知，只要在指定的状态上，就会得到通知；ET 是只有电平发生变化时(从高电平到低电平，或者从低到高)，才触发通知。

三者实践对比：

例如，100w 个连接，里面有 1w 个活跃连接。

select：不修改宏定义时，默认把 1024 个 fd 放到同一个进程。则需要 100w/1024 = 977 个进程才可以支持，会使得 CPU 性能特别差；

poll：没有最大文件描述符限制，100w 个连接则需要 100w 个 fd，遍历特别慢不说，还有空间拷贝还会消耗大量的资源；

epoll：请求进来时就创建 fd 并绑定一个回调地址，当活跃连接发起请求 IO 操作时，epoll_wait() 函数只需要遍历这 1w 个活跃连接，进行相应的额操作即可，既高效又不用做内存拷贝。

本文分享的select、poll和epoll的区别的相关内容，供网友参考，希望能解决您的问题。