标签：style http io color 使用 sp for strong 文件
一。 select和epoll
首先我们来定义流的概念，一个流可以是文件，socket，pipe等等可以进行I/O操作的内核对象。不管是文件，还是套接字，还是管道，我们都可以把他们看作流。
通过read，我们可以从流中读入数据；通过write，我们可以往流写入数据。
现在假定一个情形，我们需要从流中读数据，但是流中还没有数据，典型的例子为，客户端要从socket读如数据，但是服务器还没有把数据传回来，这时候该怎么办？
来了才能做）；那么你可以去睡觉了，因为你知道快递把货送来时一定会给你打个电话（假定一定能叫醒你）。
很明显一般人不会用第二种做法，不仅显很无脑，浪费话费不说，还占用了快递员大量的时间。
为了了解阻塞是如何进行的，我们来讨论缓冲区，以及内核缓冲区，最终把I/O事件解释清楚。缓冲区的引入是为了减少频繁I/O操作而引起频繁的系统调
用（你知道它很慢的），当你操作一个流时，更多的是以缓冲区为单位进行操作，这是相对于用户空间而言。对于内核来说，也需要缓冲区。
假设有一个管道，进程A为管道的写入方，B为管道的读出方。
1.假设一开始内核缓冲区是空的，B作为读出方，被阻塞着。然后首先A往管道写入，这时候内核缓冲区由空的状态变到非空状态，内核就会产生一个
事件告诉B该醒来了，这个事件姑且称之为“缓冲区非空”。
2.但是“缓冲区非空”事件通知B后，B却还没有读出数据；且内核许诺了不能把写入管道中的数据丢掉这个时候，Ａ写入的数据会滞留在内核缓冲区中，
如果内核也缓冲区满了，B仍未开始读数据，最终内核缓冲区会被填满，这个时候会产生一个I/O事件，告诉进程A，你该等等（阻塞）了，我们把这个事件
定义为“缓冲区满”。
3.假设后来Ｂ终于开始读数据了，于是内核的缓冲区空了出来，这时候内核会告诉A，内核缓冲区有空位了，你可以从长眠中醒来了，继续写数据了，
我们把这个事件叫做“缓冲区非满”
4.也许事件Y1已经通知了A，但是A也没有数据写入了，而Ｂ继续读出数据，知道内核缓冲区空了。这个时候内核就告诉B，你需要阻塞了！，我们把这个
时间定为“缓冲区空”。
这四个情形涵盖了四个I/O事件，缓冲区满，缓冲区空，缓冲区非空，缓冲区非满（注都是说的内核缓冲区，且这四个术语都是我生造的，仅为解释其原
理而造）。这四个I/O事件是进行阻塞同步的根本。
然后我们来说说阻塞I/O的缺点。阻塞I/O模式下，一个线程只能处理一个流的I/O事件。如果想要同时处理多个流，要么多进程(fork)，要么多线程
(pthread_create)，很不幸这两种方法效率都不高。
于是再来考虑非阻塞忙轮询的I/O方式，我们发现我们可以同时处理多个流了（把一个流从阻塞模式切换到非阻塞模式再此不予讨论）：
while true {
for i in stream[]: {
if i has data
read until unavailable
}
}
我们只要不停的把所有流从头到尾问一遍，又从头开始。这样就可以处理多个流了，但这样的做法显然不好，因为如果所有的流都没有数据，那么只会白白浪
费CPU。这里要补充一点，阻塞模式下，内核对于I/O事件的处理是阻塞或者唤醒，而非阻塞模式下则把I/O事件交给其他对象（后文介绍的select以及epoll）
处理甚至直接忽略。
为了避免CPU空转，可以引进了一个代理（一开始有一位叫做select的代理，后来又有一位叫做poll的代理，不过两者的本质是一样的）。这个代理比较
厉害，可以同时观察许多流的I/O事件，在空闲的时候，会把当前线程阻塞掉，当有一个或多个流有I/O事件时，就从阻塞态中醒来，于是我们的程序就会轮
询一遍所有的流（于是我们可以把“忙”字去掉了）。代码长这样:
while true {
select(streams[])
for i in streams[] {
if i has data
read until unavailable
}
}
于是，如果没有I/O事件产生，我们的程序就会阻塞在select处。但是依然有个问题，我们从select那里仅仅知道了，有I/O事件发生了，但却并不知道
是哪那几个流（可能有一个，多个，甚至全部），我们只能无差别轮询所有流，找出能读出数据，或者写入数据的流，对他们进行操作。
但是使用select，我们有O(n)的无差别轮询复杂度
epoll可以理解为event poll，不同于忙轮询和无差别轮询，epoll之会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。此时我们对这些流的操作都是有意义的。
复杂度降低到了O(k)，k为产生I/O事件的流的个数
一个epoll模式的代码大概的样子是：
epollfd = epoll_create()
while true {
active_stream[] = epoll_wait(epollfd)
for i in active_stream[] {
read or write till unavailable
}
}
二。参考
文章出处：http://www.zhihu.com/question/20122137
1.中断
当网卡收到网络端的消息的时候会向CPU发起中断请求， 然后CPU处理该请求，通过驱动程序进而操作系统得到通知，系统然后通知epoll， epoll通知用户代码
2.epoll API
int epoll_create(int size)
该函数生成一个epoll专用的文件描述符
参数：
size就是你在这个epollfd上能关注的最大socketfd数
返回文件描述符
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
该函数用于控制某个epoll文件描述符上的事件，可以注册事件，修改事件，删除事件
参数：
epfd：由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符
op：要进行的操作例如注册事件，可能的取值EPOLL_CTL_ADD 、EPOLL_CTL_MOD 、EPOLL_CTL_DEL
fd：关联的文件描述符
event：指向epoll_event的指针
调用成功返回0,不成功返回-1
int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout)
该函数用于轮询I/O事件的发生
参数：
epfd: 由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符
epoll_event:用于回传代处理事件的数组
maxevents:每次能处理的事件数
timeout:等待I/O事件发生的超时值；-1相当于阻塞，0相当于非阻塞
返回发生事件数。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/yuyutianxia/p/4084333.html
