深度剖析Linux的epoll機(jī)制

在 Linux 系統(tǒng)之中有一個(gè)核心武器：epoll 池，在高并發(fā)的，高吞吐的 IO 系統(tǒng)中常常見(jiàn)到 epoll 的身影。

IO 多路復(fù)用

在 Go 里最核心的是 Goroutine ，也就是所謂的協(xié)程，協(xié)程最妙的一個(gè)實(shí)現(xiàn)就是異步的代碼長(zhǎng)的跟同步代碼一樣。比如在 Go 中，網(wǎng)絡(luò) IO 的 read，write 看似都是同步代碼，其實(shí)底下都是異步調(diào)用，一般流程是：

write （ /* IO 參數(shù) */ ）

請(qǐng)求入隊(duì)

等待完成

后臺(tái) loop 程序

發(fā)送網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

喚醒業(yè)務(wù)方

Go 配合協(xié)程在網(wǎng)絡(luò) IO 上實(shí)現(xiàn)了異步流程的代碼同步化。核心就是用 epoll 池來(lái)管理網(wǎng)絡(luò) fd 。

實(shí)現(xiàn)形式上，后臺(tái)的程序只需要 1 個(gè)就可以負(fù)責(zé)管理多個(gè) fd 句柄，負(fù)責(zé)應(yīng)對(duì)所有的業(yè)務(wù)方的 IO 請(qǐng)求。這種一對(duì)多的 IO 模式我們就叫做 IO 多路復(fù)用。

多路是指？多個(gè)業(yè)務(wù)方（句柄）并發(fā)下來(lái)的 IO 。

復(fù)用是指？復(fù)用這一個(gè)后臺(tái)處理程序。

站在 IO 系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的角度，業(yè)務(wù)方咱們沒(méi)辦法提要求，因?yàn)闃I(yè)務(wù)是上帝，只有你服從的份，他們要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè) fd，那么你就需要負(fù)責(zé)這些 fd 的處理，并且最好還要并發(fā)起來(lái)。

業(yè)務(wù)方?jīng)]法提要求，那么只能要求后臺(tái) loop 程序了！

要求什么呢？快！快！快！這就是最核心的要求，處理一定要快，要給每一個(gè) fd 通道最快的感受，要讓每一個(gè) fd 覺(jué)得，你只在給他一個(gè)人跑腿。

那有人又問(wèn)了，那我一個(gè) IO 請(qǐng)求（比如 write ）對(duì)應(yīng)一個(gè)線程來(lái)處理，這樣所有的 IO 不都并發(fā)了嗎？是可以，但是有瓶頸，線程數(shù)一旦多了，性能是反倒會(huì)差的。

這里不再對(duì)比多線程和 IO 多路復(fù)用實(shí)現(xiàn)高并發(fā)之間的區(qū)別，詳細(xì)的可以去了解下 nginx 和 redis 高并發(fā)的秘密。

1 最樸實(shí)的實(shí)現(xiàn)方式？

我不用任何其他系統(tǒng)調(diào)用，能否實(shí)現(xiàn) IO 多路復(fù)用？

可以的。那么寫個(gè) for 循環(huán)，每次都嘗試 IO 一下，讀/寫到了就處理，讀/寫不到就 sleep 下。這樣我們不就實(shí)現(xiàn)了 1 對(duì)多的 IO 多路復(fù)用嘛。

while True：

for each 句柄數(shù)組 {

read/write（fd， /* 參數(shù) */）

}

sleep（1s）

慢著，有個(gè)問(wèn)題，上面的程序可能會(huì)被卡死在第三行，使得整個(gè)系統(tǒng)不得運(yùn)行，為什么？

默認(rèn)情況下，我們 create 出的句柄是阻塞類型的。我們讀數(shù)據(jù)的時(shí)候，如果數(shù)據(jù)還沒(méi)準(zhǔn)備好，是會(huì)需要等待的，當(dāng)我們寫數(shù)據(jù)的時(shí)候，如果還沒(méi)準(zhǔn)備好，默認(rèn)也會(huì)卡住等待。所以，在上面?zhèn)未a第三行是可能被直接卡死，而導(dǎo)致整個(gè)線程都得到不到運(yùn)行。

舉個(gè)例子，現(xiàn)在有 11，12，13 這 3 個(gè)句柄，現(xiàn)在 11 讀寫都沒(méi)有準(zhǔn)備好，只要 read/write（11， /*參數(shù)*/） 就會(huì)被卡住，但 12，13 這兩個(gè)句柄都準(zhǔn)備好了，那遍歷句柄數(shù)組 11，12，13 的時(shí)候就會(huì)卡死在前面，后面 12，13 則得不到運(yùn)行。這不符合我們的預(yù)期，因?yàn)槲覀?IO 多路復(fù)用的 loop 線程是公共服務(wù)，不能因?yàn)橐粋€(gè) fd 就直接癱瘓。

那這個(gè)問(wèn)題怎么解決？

只需要把 fd 都設(shè)置成非阻塞模式。這樣 read/write 的時(shí)候，如果數(shù)據(jù)沒(méi)準(zhǔn)備好，返回 EAGIN 的錯(cuò)誤即可，不會(huì)卡住線程，從而整個(gè)系統(tǒng)就運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)了。比如上面句柄 11 還未就緒，那么 read/write（11， /*參數(shù)*/） 不會(huì)阻塞，只會(huì)報(bào)個(gè) EAGIN 的錯(cuò)誤，這種錯(cuò)誤需要特殊處理，然后 loop 線程可以繼續(xù)執(zhí)行 12，13 的讀寫。

以上就是最樸實(shí)的 IO 多路復(fù)用的實(shí)現(xiàn)了。但好像在生產(chǎn)環(huán)境沒(méi)見(jiàn)過(guò)這種 IO 多路復(fù)用的實(shí)現(xiàn)？為什么？

因?yàn)檫€不夠高級(jí)。for 循環(huán)每次要定期 sleep 1s，這個(gè)會(huì)導(dǎo)致吞吐能力極差，因?yàn)楹芸赡茉趧偤靡?sleep 的時(shí)候，所有的 fd 都準(zhǔn)備好 IO 數(shù)據(jù)，而這個(gè)時(shí)候卻要硬生生的等待 1s，可想而知。。。

那有同學(xué)又要質(zhì)疑了，那 for 循環(huán)里面就不 sleep 嘛，這樣不就能及時(shí)處理了嗎？

及時(shí)是及時(shí)了，但是 CPU 估計(jì)要跑飛了。不加 sleep ，那在沒(méi)有 fd 需要處理的時(shí)候，估計(jì) CPU 都要跑到 100% 了。這個(gè)也是無(wú)法接受的。

糾結(jié)了，那 sleep 吞吐不行，不 sleep 浪費(fèi) cpu，怎么辦？

這種情況用戶態(tài)很難有所作為，只能求助內(nèi)核來(lái)提供機(jī)制協(xié)助來(lái)。因?yàn)閮?nèi)核才能及時(shí)的管理這些事件的通知和調(diào)度。

我們?cè)偈崂硐?IO 多路復(fù)用的需求和原理。IO 多路復(fù)用就是 1 個(gè)線程處理 多個(gè) fd 的模式。我們的要求是：這個(gè) “1” 就要盡可能的快，避免一切無(wú)效工作，要把所有的時(shí)間都用在處理句柄的 IO 上，不能有任何空轉(zhuǎn)，sleep 的時(shí)間浪費(fèi)。

有沒(méi)有一種工具，我們把一籮筐的 fd 放到里面，只要有一個(gè) fd 能夠讀寫數(shù)據(jù)，后臺(tái) loop 線程就要立馬喚醒，全部馬力跑起來(lái)。其他時(shí)間要把 cpu 讓出去。

能做到嗎？能，但這種需求只能內(nèi)核提供機(jī)制滿足你。

2 這事 Linux 內(nèi)核必須要給個(gè)說(shuō)法？

是的，想要不用 sleep 這種辣眼睛的實(shí)現(xiàn)，Linux 內(nèi)核必須出手了，畢竟 IO 的處理都是內(nèi)核之中，數(shù)據(jù)好沒(méi)好內(nèi)核最清楚。

內(nèi)核一口氣提供了 3 種工具 select，poll，epoll 。

為什么有 3 種？

歷史不斷改進(jìn)，矬 -》 較矬 -》 臥槽、高效 的演變而已。

Linux 還有其他方式可以實(shí)現(xiàn) IO 多路復(fù)用嗎？

好像沒(méi)有了！

這 3 種到底是做啥的？

這 3 種都能夠管理 fd 的可讀可寫事件，在所有 fd 不可讀不可寫無(wú)所事事的時(shí)候，可以阻塞線程，切走 cpu 。fd 有情況的時(shí)候，都要線程能夠要能被喚醒。

而這三種方式以 epoll 池的效率最高。為什么效率最高？

其實(shí)很簡(jiǎn)單，這里不詳說(shuō)，其實(shí)無(wú)非就是 epoll 做的無(wú)用功最少，select 和 poll 或多或少都要多余的拷貝，盲猜（遍歷才知道）fd ，所以效率自然就低了。

舉個(gè)例子，以 select 和 epoll 來(lái)對(duì)比舉例，池子里管理了 1024 個(gè)句柄，loop 線程被喚醒的時(shí)候，select 都是蒙的，都不知道這 1024 個(gè) fd 里誰(shuí) IO 準(zhǔn)備好了。這種情況怎么辦？只能遍歷這 1024 個(gè) fd ，一個(gè)個(gè)測(cè)試。假如只有一個(gè)句柄準(zhǔn)備好了，那相當(dāng)于做了 1 千多倍的無(wú)效功。

epoll 則不同，從 epoll_wait 醒來(lái)的時(shí)候就能精確的拿到就緒的 fd 數(shù)組，不需要任何測(cè)試，拿到的就是要處理的。

epoll 池原理

下面我們看一下 epoll 池的使用和原理。

1 epoll 涉及的系統(tǒng)調(diào)用

epoll 的使用非常簡(jiǎn)單，只有下面 3 個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。

epoll_create

epollctl

epollwait

就這？是的，就這么簡(jiǎn)單。

epollcreate 負(fù)責(zé)創(chuàng)建一個(gè)池子，一個(gè)監(jiān)控和管理句柄 fd 的池子；

epollctl 負(fù)責(zé)管理這個(gè)池子里的 fd 增、刪、改；

epollwait 就是負(fù)責(zé)打盹的，讓出 CPU 調(diào)度，但是只要有“事”，立馬會(huì)從這里喚醒；

2 epoll 高效的原理

Linux 下，epoll 一直被吹爆，作為高并發(fā) IO 實(shí)現(xiàn)的秘密武器。其中原理其實(shí)非常樸實(shí)：epoll 的實(shí)現(xiàn)幾乎沒(méi)有做任何無(wú)效功。 我們從使用的角度切入來(lái)一步步分析下。

首先，epoll 的第一步是創(chuàng)建一個(gè)池子。這個(gè)使用 epoll_create 來(lái)做：

原型：

int epoll_create（int size）;

示例：

epollfd = epoll_create（1024）;

if （epollfd == -1） {

perror（“epoll_create”）;

exit（EXIT_FAILURE）;

}

這個(gè)池子對(duì)我們來(lái)說(shuō)是黑盒，這個(gè)黑盒是用來(lái)裝 fd 的，我們暫不糾結(jié)其中細(xì)節(jié)。我們拿到了一個(gè) epollfd ，這個(gè) epollfd 就能唯一代表這個(gè) epoll 池。注意，這里又有一個(gè)細(xì)節(jié)：用戶可以創(chuàng)建多個(gè) epoll 池。

然后，我們就要往這個(gè) epoll 池里放 fd 了，這就要用到 epoll_ctl 了

原型：

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

示例：

if （epoll_ctl（epollfd， EPOLL_CTL_ADD， 11， &ev） == -1） {

perror（“epoll_ctl： listen_sock”）;

exit（EXIT_FAILURE）;

}

上面，我們就把句柄 11 放到這個(gè)池子里了，op（EPOLL_CTL_ADD）表明操作是增加、修改、刪除，event 結(jié)構(gòu)體可以指定監(jiān)聽(tīng)事件類型，可讀、可寫。

第一個(gè)跟高效相關(guān)的問(wèn)題來(lái)了，添加 fd 進(jìn)池子也就算了，如果是修改、刪除呢？怎么做到快速？

這里就涉及到你怎么管理 fd 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了。

最常見(jiàn)的思路：用 list ，可以嗎？功能上可以，但是性能上拉垮。list 的結(jié)構(gòu)來(lái)管理元素，時(shí)間復(fù)雜度都太高 O（n），每次要一次次遍歷鏈表才能找到位置。池子越大，性能會(huì)越慢。

那有簡(jiǎn)單高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嗎？

有，紅黑樹(shù)。Linux 內(nèi)核對(duì)于 epoll 池的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)就是用紅黑樹(shù)的結(jié)構(gòu)體來(lái)管理這些注冊(cè)進(jìn)程來(lái)的句柄 fd。紅黑樹(shù)是一種平衡二叉樹(shù)，時(shí)間復(fù)雜度為 O（log n），就算這個(gè)池子就算不斷的增刪改，也能保持非常穩(wěn)定的查找性能。

現(xiàn)在思考第二個(gè)高效的秘密：怎么才能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好之后，立馬感知呢？

epoll_ctl 這里會(huì)涉及到一點(diǎn)。秘密就是：回調(diào)的設(shè)置。在 epoll_ctl 的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)中，除了把句柄結(jié)構(gòu)用紅黑樹(shù)管理，另一個(gè)核心步驟就是設(shè)置 poll 回調(diào)。

思考來(lái)了：poll 回調(diào)是什么？怎么設(shè)置？

先說(shuō)說(shuō) file_operations-》poll 是什么？

在 文件描述符 fd 究竟是什么 說(shuō)過(guò)，Linux 設(shè)計(jì)成一切皆是文件的架構(gòu)，這個(gè)不是說(shuō)說(shuō)而已，而是隨處可見(jiàn)。實(shí)現(xiàn)一個(gè)文件系統(tǒng)的時(shí)候，就要實(shí)現(xiàn)這個(gè)文件調(diào)用，這個(gè)結(jié)構(gòu)體用 struct file_operations 來(lái)表示。這個(gè)結(jié)構(gòu)體有非常多的函數(shù)，精簡(jiǎn)了一些，如下：

struct file_operations {

ssize_t （*read） （struct file *， char __user *， size_t， loff_t *）;

ssize_t （*write） （struct file *， const char __user *， size_t， loff_t *）;

__poll_t （*poll） （struct file *， struct poll_table_struct *）;

int （*open） （struct inode *， struct file *）;

int （*fsync） （struct file *， loff_t， loff_t， int datasync）;

// 。。。。

};

你看到了 read，write，open，fsync，poll 等等，這些都是對(duì)文件的定制處理操作，對(duì)于文件的操作其實(shí)都是在這個(gè)框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)邏輯而已，比如 ext2 如果有對(duì) read/write 做定制化，那么就會(huì)是 ext2_read，ext2_write，ext4 就會(huì)是 ext4_read，ext4_write。在 open 具體“文件”的時(shí)候會(huì)賦值對(duì)應(yīng)文件系統(tǒng)的 file_operations 給到 file 結(jié)構(gòu)體。

那我們很容易知道 read 是文件系統(tǒng)定制 fd 讀的行為調(diào)用，write 是文件系統(tǒng)定制 fd 寫的行為調(diào)用，file_operations-》poll 呢？

這個(gè)是定制監(jiān)聽(tīng)事件的機(jī)制實(shí)現(xiàn)。通過(guò) poll 機(jī)制讓上層能直接告訴底層，我這個(gè) fd 一旦讀寫就緒了，請(qǐng)底層硬件（比如網(wǎng)卡）回調(diào)的時(shí)候自動(dòng)把這個(gè) fd 相關(guān)的結(jié)構(gòu)體放到指定隊(duì)列中，并且喚醒操作系統(tǒng)。

舉個(gè)例子：網(wǎng)卡收發(fā)包其實(shí)走的異步流程，操作系統(tǒng)把數(shù)據(jù)丟到一個(gè)指定地點(diǎn)，網(wǎng)卡不斷的從這個(gè)指定地點(diǎn)掏數(shù)據(jù)處理。請(qǐng)求響應(yīng)通過(guò)中斷回調(diào)來(lái)處理，中斷一般拆分成兩部分：硬中斷和軟中斷。poll 函數(shù)就是把這個(gè)軟中斷回來(lái)的路上再加點(diǎn)料，只要讀寫事件觸發(fā)的時(shí)候，就會(huì)立馬通知到上層，采用這種事件通知的形式就能把浪費(fèi)的時(shí)間窗就完全消失了。

劃重點(diǎn)：這個(gè) poll 事件回調(diào)機(jī)制則是 epoll 池高效最核心原理。

劃重點(diǎn)：epoll 池管理的句柄只能是支持了 file_operations-》poll 的文件 fd。換句話說(shuō)，如果一個(gè)“文件”所在的文件系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn) poll 接口，那么就用不了 epoll 機(jī)制。

第二個(gè)問(wèn)題：poll 怎么設(shè)置？

在 epoll_ctl 下來(lái)的實(shí)現(xiàn)中，有一步是調(diào)用 vfs_poll 這個(gè)里面就會(huì)有個(gè)判斷，如果 fd 所在的文件系統(tǒng)的 file_operations 實(shí)現(xiàn)了 poll ，那么就會(huì)直接調(diào)用，如果沒(méi)有，那么就會(huì)報(bào)告響應(yīng)的錯(cuò)誤碼。

static inline __poll_t vfs_poll（struct file *file， struct poll_table_struct *pt）

{

if （unlikely（！file-》f_op-》poll））

return DEFAULT_POLLMASK;

return file-》f_op-》poll（file， pt）;

}

你肯定好奇 poll 調(diào)用里面究竟是實(shí)現(xiàn)了什么？

總結(jié)概括來(lái)說(shuō)：掛了個(gè)鉤子，設(shè)置了喚醒的回調(diào)路徑。epoll 跟底層對(duì)接的回調(diào)函數(shù)是：ep_poll_callback，這個(gè)函數(shù)其實(shí)很簡(jiǎn)單，做兩件事情：

把事件就緒的 fd 對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體放到一個(gè)特定的隊(duì)列（就緒隊(duì)列，ready list）；

喚醒 epoll ，活來(lái)啦！

當(dāng) fd 滿足可讀可寫的時(shí)候就會(huì)經(jīng)過(guò)層層回調(diào)，最終調(diào)用到這個(gè)回調(diào)函數(shù)，把對(duì)應(yīng) fd 的結(jié)構(gòu)體放入就緒隊(duì)列中，從而把 epoll 從 epoll_wait 出喚醒。

這個(gè)對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)體是什么？

結(jié)構(gòu)體叫做 epitem ，每個(gè)注冊(cè)到 epoll 池的 fd 都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)。

就緒隊(duì)列需要用很高級(jí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嗎？

就緒隊(duì)列就簡(jiǎn)單了，因?yàn)闆](méi)有查找的需求了呀，只要是在就緒隊(duì)列中的 epitem ，都是事件就緒的，必須處理的。所以就緒隊(duì)列就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的雙指針鏈表。

小結(jié)下：epoll 之所以做到了高效，最關(guān)鍵的兩點(diǎn)：

內(nèi)部管理 fd 使用了高效的紅黑樹(shù)結(jié)構(gòu)管理，做到了增刪改之后性能的優(yōu)化和平衡；

epoll 池添加 fd 的時(shí)候，調(diào)用 file_operations-》poll ，把這個(gè) fd 就緒之后的回調(diào)路徑安排好。通過(guò)事件通知的形式，做到最高效的運(yùn)行；

epoll 池核心的兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：紅黑樹(shù)和就緒列表。紅黑樹(shù)是為了應(yīng)對(duì)用戶的增刪改需求，就緒列表是 fd 事件就緒之后放置的特殊地點(diǎn)，epoll 池只需要遍歷這個(gè)就緒鏈表，就能給用戶返回所有已經(jīng)就緒的 fd 數(shù)組；

3 哪些 fd 可以用 epoll 來(lái)管理？

再來(lái)思考另外一個(gè)問(wèn)題：由于并不是所有的 fd 對(duì)應(yīng)的文件系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了 poll 接口，所以自然并不是所有的 fd 都可以放進(jìn) epoll 池，那么有哪些文件系統(tǒng)的 file_operations 實(shí)現(xiàn)了 poll 接口？

首先說(shuō)，類似 ext2，ext4，xfs 這種常規(guī)的文件系統(tǒng)是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的，換句話說(shuō)，這些你最常見(jiàn)的、真的是文件的文件系統(tǒng)反倒是用不了 epoll 機(jī)制的。

那誰(shuí)支持呢？

最常見(jiàn)的就是網(wǎng)絡(luò)套接字：socket 。網(wǎng)絡(luò)也是 epoll 池最常見(jiàn)的應(yīng)用地點(diǎn)。Linux 下萬(wàn)物皆文件，socket 實(shí)現(xiàn)了一套 socket_file_operations 的邏輯（ net/socket.c ）：

static const struct file_operations socket_file_ops = {

.read_iter = sock_read_iter，

.write_iter = sock_write_iter，

.poll = sock_poll，

// 。。。

};

我們看到 socket 實(shí)現(xiàn)了 poll 調(diào)用，所以 socket fd 是天然可以放到 epoll 池管理的。

還有支持的嗎？

有的，很多。其實(shí) Linux 下還有兩個(gè)很典型的 fd ，常常也會(huì)放到 epoll 池里。

eventfd：eventfd 實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單，故名思義就是專門用來(lái)做事件通知用的。使用系統(tǒng)調(diào)用 eventfd 創(chuàng)建，這種文件 fd 無(wú)法傳輸數(shù)據(jù)，只用來(lái)傳輸事件，常常用于生產(chǎn)消費(fèi)者模式的事件實(shí)現(xiàn)；

timerfd：這是一種定時(shí)器 fd，使用 timerfd_create 創(chuàng)建，到時(shí)間點(diǎn)觸發(fā)可讀事件；

小結(jié)一下：

ext2，ext4，xfs 等這種真正的文件系統(tǒng)的 fd ，無(wú)法使用 epoll 管理；

socket fd，eventfd，timerfd 這些實(shí)現(xiàn)了 poll 調(diào)用的可以放到 epoll 池進(jìn)行管理；

其實(shí)，在 Linux 的模塊劃分中，eventfd，timerfd，epoll 池都是文件系統(tǒng)的一種模塊實(shí)現(xiàn)。

思考

前面我們已經(jīng)思考了很多知識(shí)點(diǎn)，有一些簡(jiǎn)單有趣的知識(shí)點(diǎn)，提示給讀者朋友，這里只拋磚引玉。

問(wèn)題：?jiǎn)魏?CPU 能實(shí)現(xiàn)并行嗎？

不行。

問(wèn)題：?jiǎn)尉€程能實(shí)現(xiàn)高并發(fā)嗎？

可以。

問(wèn)題：那并發(fā)和并行的區(qū)別是？

一個(gè)看的是時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行情況，一個(gè)看的是時(shí)間時(shí)刻的執(zhí)行情況。

問(wèn)題：?jiǎn)尉€程如何做到高并發(fā)？

IO 多路復(fù)用唄，今天講的 epoll 池就是了。

問(wèn)題：?jiǎn)尉€程實(shí)現(xiàn)并發(fā)的有開(kāi)源的例子嗎？

redis，nginx 都是非常好的學(xué)習(xí)例子。當(dāng)然還有我們 Golang 的 runtime 實(shí)現(xiàn)也盡顯高并發(fā)的設(shè)計(jì)思想。

總結(jié)

IO 多路復(fù)用的原始實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單，就是一個(gè) 1 對(duì)多的服務(wù)模式，一個(gè) loop 對(duì)應(yīng)處理多個(gè) fd ；

IO 多路復(fù)用想要做到真正的高效，必須要內(nèi)核機(jī)制提供。因?yàn)?IO 的處理和完成是在內(nèi)核，如果內(nèi)核不幫忙，用戶態(tài)的程序根本無(wú)法精確的抓到處理時(shí)機(jī)；

fd 記得要設(shè)置成非阻塞的哦，切記；

epoll 池通過(guò)高效的內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)，并且結(jié)合操作系統(tǒng)提供的 poll 事件注冊(cè)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了高效的 fd 事件管理，為高并發(fā)的 IO 處理提供了前提條件；

epoll 全名 eventpoll，在 Linux 內(nèi)核下以一個(gè)文件系統(tǒng)模塊的形式實(shí)現(xiàn)，所以有人常說(shuō) epoll 其實(shí)本身就是文件系統(tǒng)也是對(duì)的；

socketfd，eventfd，timerfd 這三種”文件“fd 實(shí)現(xiàn)了 poll 接口，所以網(wǎng)絡(luò) fd，事件fd，定時(shí)器fd 都可以使用 epoll_ctl 注冊(cè)到池子里。我們最常見(jiàn)的就是網(wǎng)絡(luò)fd的多路復(fù)用；

ext2，ext4，xfs 這種真正意義的文件系統(tǒng)反倒沒(méi)有提供 poll 接口實(shí)現(xiàn)，所以不能用 epoll 池來(lái)管理其句柄。那文件就無(wú)法使用 epoll 機(jī)制了嗎？不是的，有一個(gè)庫(kù)叫做 libaio ，通過(guò)這個(gè)庫(kù)我們可以間接的讓文件使用 epoll 通知事件，以后詳說(shuō)，此處不表；

后記

epoll 池使用很簡(jiǎn)潔，但實(shí)現(xiàn)不簡(jiǎn)單。還是那句話，Linux 內(nèi)核幫你包圓了。今天并沒(méi)有羅列太多源碼實(shí)現(xiàn)，以很小的思考點(diǎn)為題展開(kāi)，簡(jiǎn)單講了一些 epoll 的思考。

編輯：jq