操作系统 ------ I/O多路复用

select、poll、epoll都是内核提供给用户态的多路复用系统调用，进程可以通过一个系统调用函数从内核中获取多个事件。

一、select

        select实现的方法是，将已经连接的socket放到文件描述符集合，之后调用select函数将文件按描述符集合拷贝到内核中，内核通过遍历检查是否有事件发生，socket标记为可读或可写，之后将文件描述符集合拷贝到用户态，之后用户再进行遍历找到可读或可写的socket，之后执行后续操作。

事件集合：用户通过传递3个参数来关注可读、可写、异常3类事件

最大支持文件描述符：select使用固定长度的BitsMap，表示文件描述符集合，在Linux中，由于内核中的FD_SETSIZE限制，默认最大值为1024。

二、poll

事件传递的效率和内核检测就绪效率和select是一样的。

事件集合：统一所有事件类型，只有1个参数来关注

最大支持文件描述符：链表存放事件，为最大限制（受系统最大限制）

三、epoll

epoll相较于select/poll而言，解决了内核态到用户态的拷贝问题，并且解决了通过遍历查询是否有事件发生。

具体解决：

• epoll在内核里使用红黑树跟踪进程所有待检测的文件描述符，把需要监控的socket通过epoll_ctl()函数加入内核中的红黑树里。而select和poll在内核里并没有类似epoll红黑树这样保存所有待检测的socket的数据结构，故每次都需要传入整个socket集合给内核。所以epoll相较于select和poll而言减少了内核和用户空间大量的数据拷贝和内存分配。
• epoll使用事件驱动的机制，内核里维护了一个链表来记录就绪事件，当socket有事件发生时，通过回调函数内核会将其加入到这个就绪事件列表中，当有用户调用epoll_wait()函数时，只会返回有事件发生的文件描述符的个数，不需要进行轮询，这样提高了检测的效率。

四、边缘触发和水平触发 

epoll支持两种触发模式：边缘触发（ET）、水平触发（LT）

边缘触发（ET）：当被监控的socket描述符有可读事件发生时，服务器只会从epoll_wait()中苏醒一次

水平触发（LT）：当被监控的socket描述符上有可读事件发生时，服务器会不断的从epoll_wait中苏醒，直到内核缓冲区数据被read函数读完才结束

使用水平触发模式，当内核通知完文件描述符可读时，接下来可以去继续进行检测，查看是否是刻可读或者可写。

使用边缘触发模式，I/O事件只会通知一次，而且我们并不知道到底能读多多少数据，因此会尽可能读取数据，以免错失机会。所以，边缘触发模式和非阻塞IO搭配使用，程序会一直执行I/O操作，直到系统调用返回错误。

select/poll只有水平触发，epoll默认为水平触发，但是可以进行更改。