OS IO多路复用

I/O 多路复用技术 : 只用一个进程来维护多个 Socket

select/poll

select 实现多路复用的方式 :

1. 将已连接 Socket 都放在文件描述符集合
2. 调用 select(), 将文件描述符集合拷到内核
3. 内核遍历文件描述符集合, 检查网络事件
4. 当有事件，就将该 Socket 标为可读或可写
5. 将整个文件描述符集合拷回用户态
6. 用户态遍历找可读或可写的 Socket, 对处理

总结 :

• 要遍历 2 次文件描述符集合 (内核态, 用户态)
• 拷贝 2 次文件描述符集合 (用户到内核, 内核到用户)

poll/select区别 :

• select 用固定长度的 BitsMap 组织文件描述符集合, 受 FD_SETSIZE 限制, 默认最大值: 1024
• poll 用动态数组，以链表组织, 只受系统文件描述符限制
• poll/select 无本质区别, 随着并发数越多，性能越低

epoll

epoll :

• 红黑树 (O(logn)) 组织所有待检测文件描述字
• 用事件驱动机制, 当某个 socket 事件发生，内核将该事件加到就绪事件列表(链表)

事件触发模式 :

• 边缘触发 (edge-triggered, ET): 事件发生, epoll_wait 苏醒一次, 要一次性将内核缓冲区数据读完
• 水平触发 (level-triggered, LT): 事件发生, epoll_wait 不断苏醒, 直到 read 读完才结束

ET/LT 对比 :

• 边缘触发模式一般和非阻塞 I/O 使用
• 一般边缘触发比水平触发效率高, 边缘触发能减少 epoll_wait 调用数
• select/poll 只能水平触发
• epoll 默认: 水平触发, 能配边缘触发