epoll使用详解

一、epoll使用详解

1、epoll是一种高效的事件驱动I/O模型，它在Linux系统中用于监控多个文件描述符（file descriptors，FD）的IO事件。与poll类似，epoll支持水平触发和边缘触发两种模式，后者允许应用程序缓存IO状态，减少epoll_wait调用，提高效率。

2、epoll主要通过以下系统调用实现：

3、 epoll_create(2)：创建一个新的epoll实例，返回一个文件描述符，用于后续操作。

4、 epoll_ctl(2)：在epoll实例中注册或管理文件描述符，设置其监控的事件类型。

5、 epoll_wait(2)：等待I/O事件，如果事件发生则返回，否则阻塞调用线程。

6、 epoll的优点包括支持大量socket描述符、避免IO效率随FD增加而下降、提供边缘触发模式，以及使用mmap加速内核与用户空间的消息传递。

7、例如，epoll_create1(0)创建epoll实例时，EPOLL_CLOEXEC标志可以用于确保文件描述符在进程结束时自动关闭。epoll_ctl则用于添加、修改或删除文件描述符的监控，如EPOLL_CTL_ADD用于注册，EPOLL_CTL_MOD用于修改事件，EPOLL_CTL_DEL用于取消注册。

8、在实际编程中，epoll_event结构体用于描述关联的文件描述符及其事件类型，如EPOLLIN表示可读，EPOLLOUT表示可写，EPOLLERR表示错误等。epoll_wait函数等待事件发生，返回已准备好的文件描述符数目，或者在超时后阻塞。

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二、epoll编程,如何实现高并发服务器开发

首先，我们需要了解epoll编程的概念。epoll是一项对Linux内核进行的轮询，以处理大量的文件描述符和一个增强版的Linux下多路复用IO接口选择/投票。

一个成熟的高性能服务器，epoll相关代码，不到1万分之一。在今天的posix和Unix/BSD/ systemv设计的回顾中，epoll补丁不应该被实现。异步反应器框架应该只有一个简单的、统一的选择器。

但通常门户服务器，所有无辜的人:高性能服务器开发== EPOLL，可以出现EPOLL这是自吹自擂的垃圾，姚明是posix，或者是Unix/BSD/ systemv的早期版本，这是不完美的设计考虑因素。Epoll编程，具有以下高并发服务器开发:

1、大部分业务是更多的客户端接入，如果接入基本超过8小时的连接，但登陆客户端基本不怎么活动，因此只有客户端触发设置相关事件会产生主动沟通。

2、在大量查阅资料后我们发现，单单多进程是不现实的。

3、QQ等的多客户端登陆软件，服务器要怎么设计开发。

4、客户端接入时间随机，系统运行初期不会存在同一时间有非常非常多用户登陆的情况，但是用户一旦接入服务器就会长时间不可能断开。

5、是不是可以使用epoll技术跟多线程技术配合开发？如何？

6、系统应该怎样开发使用TCP协议。

三、Epoll到底用没用到mmap之一

研究 epoll原理前，先理解其基本使用方法。epoll创建一个 epoll实例，使用 epoll_create函数，其原型如下：

epoll_create创建一个 epoll实例，Linux 2.6.8版本后，size参数被忽略，但需保证大于零。该函数返回一个文件描述符，用于后续 epoll接口操作。不再需要时，使用 close函数关闭文件描述符，当所有引用 epoll实例的文件描述符关闭，内核将销毁实例并释放资源。

接着，了解 epoll_ctl函数，用于对 epoll实例执行控制操作，函数原型及描述如下：

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

epoll_ctl对 epfd引用的 epoll实例执行控制操作，针对目标文件描述符 fd的操作由 op参数决定，有效值包括：

EPOLL_CTL_ADD：在 epoll实例上注册 fd，并关联事件 event。

EPOLL_CTL_MOD：更改与 fd关联的事件。

EPOLL_CTL_DEL：从 epoll实例中注销 fd，event参数被忽略。

最后，epoll_wait函数用于等待 epoll实例上的事件，函数原型及描述如下：

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event*events, int maxevents, int timeout);

epoll_wait等待 epfd引用的 epoll实例上的事件，事件集合存储在 events指向的内存中，最多返回 maxevents个事件，maxevents必须大于零。timeout参数指定等待时间，-1表示无限期等待，0表示立即返回。

综上所述，epoll通过 epoll_ctl和 epoll_wait函数控制文件描述符上的事件监听，并未使用 mmap实现内存映射。

理解 epoll的使用方法后，可以深入 Linux内核源码，详细查看 epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait的具体实现。这样，可以更准确地理解 epoll的工作原理，同时有助于深入理解内核编程。将逐步拆解这些函数，以便更全面地讲解。