epoll原理简析

标签：epoll   io复用   

一、epoll在linux环境下的一种IO多路复用技术，可以非常高效的处理数以百万计的socket句柄，比起以前的select和poll效率高（当然，如果socket连接数不多，并且大多都是“活跃”的，epoll相对于select也就没有什么优势了）

二、原理解析：

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);

使用方法：首先要调用epoll_create建立一个epoll对象。参数size是内核保证能够正确处理的最大句柄数，多于这个最大数时内核可不保证效果。

epoll_ctl可以操作上面建立的epoll，例如，将刚建立的socket加入到epoll中让其监控，或者把 epoll正在监控的某个socket句柄移出epoll，不再监控它等等。

epoll_wait在调用时，在给定的timeout时间内，当在监控的所有句柄中有事件发生时，就返回用户态的进程。

详细步骤：

1）当调用调用epoll_create建立一个epoll对象时，会在内核态内存中创建2个数据结构，一棵红黑树和一个链表。红黑树用户管理socket连接，链表用于管理准备就绪事件

2）当调用epoll_ctl添加需要监听的socket时，检查在红黑树中是否存在，存在立即返回，不存在则添加到树干上，然后向内核注册回调函数，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到内核中后就把socket插入到准备就绪链表里了。

3）当调用epoll_wait的时候，返回准备就绪链表里的数据进行相应的处理。

三、简单说说epoll的优点：

1.使用简单:只有4个api函数：epoll_create()  epoll_ctl()  epoll_wait()个close()

2.支持大规模的socket连接：由于一个socket连接在epoll中是用一个FD（文件描述符）来表示的，所以epoll能支持最大并发连接的数量与linux能打开最大文件数量有关（或者说与内存有关）

3.高效的内存使用策略：

1).当epoll创建的时候，也就是调用epoll_create()  的函数后，会在内核中开辟一定内存空间（和epoll_create()中参数有关），当调用epoll_ctl() 添加所要监控的socket后，保存事先在开辟的空间中的，当对socket系统调用的时候，就不会用拷贝到内核态了（因为已经就是）。

2）epoll中用一个链表管理准备就绪事件，所以处理准备就绪事件，只用在观察该链表就可以了，并且当大规模socket连接时，其实只有小规模的连接处于就绪状态，所以一次只用拷贝少量的句柄到用户态。

epoll原理简析

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原文地址：http://blog.csdn.net/lizo_is_me/article/details/46859493