作为C++后端开发程序员，应该彻底理解Epoll实现原理

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当然，这些核心思想，也会在之后的文章中慢慢做详细讲解，欢迎关注。

文章如果实在是没有看懂，可以回头来看看这个视频讲解：epoll原理剖析

epoll 是Linux平台下的一种特有的多路复用IO实现方式，与传统的 select 相比，epoll 在性能上有很大的提升。本文主要讲解 epoll 的实现原理，而对于 epoll 的使用可以参考相关的书籍或文章。

epoll 的创建

要使用 epoll 首先需要调用 epoll_create() 函数创建一个 epoll 的句柄，epoll_create() 函数定义如下：

int epoll_create(int size);

参数 size 是由于历史原因遗留下来的，现在不起作用。当用户调用 epoll_create() 函数时，会进入到内核空间，并且调用 sys_epoll_create() 内核函数来创建 epoll 句柄，sys_epoll_create() 函数代码如下：

asmlinkage long sys_epoll_create(int size)
{
    int error, fd = -1;
    struct eventpoll *ep;

    error = -EINVAL;
    if (size <= 0 || (error = ep_alloc(&ep)) < 0) {
        fd = error;
        goto error_return;
    }

    fd = anon_inode_getfd("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep);
    if (fd < 0)
        ep_free(ep);

error_return:
    return fd;
}

sys_epoll_create() 主要做两件事情：

1. 调用 ep_alloc() 函数创建并初始化一个 eventpoll 对象。
2. 调用 anon_inode_getfd() 函数把 eventpoll 对象映射到一个文件句柄，并返回这个文件句柄。

我们先来看看 eventpoll 这个对象，eventpoll 对象用于管理 epoll 监听的文件列表，其定义如下：

struct eventpoll {
    ...
    wait_queue_head_t wq;
    ...
    struct list_head rdllist;
    struct rb_root rbr;
    ...
};

先来说明一下 eventpoll 对象各个成员的作用：

1. wq: 等待队列，当调用 epoll_wait(fd) 时会把进程添加到 eventpoll 对象的 wq 等待队列中。
2. rdllist: 保存已经就绪的文件列表。
3. rbr: 使用红黑树来管理所有被监听的文件。

下图展示了 eventpoll 对象与被监听的文件关系：

 

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