图解epoll原理

2

移除A

1000

缺点

内核

缺点涉及两次遍历

发送中断信号给cpu

同步等待队列

文件列表

输入缓冲区

内核接收网络数据过程

进程A

阻塞进程A

4、阻塞和唤醒进程。假设计算机中正在运行进程A和进程B，在某时刻进程A运行到了epoll_wait语句。如下图所示，内核会将进程A放入eventpoll的等待队列中，阻塞进程。

2、维护监视列表。调用create_ctl将eventpoll加入到被监视的socket的等待队列中。当socket收到数据后，中断程序会操作eventpoll对象，而不是直接操作进程

10000

socket

1

socket1等待队列

进程B

1、epoll_create创建eventpoll对象，eventpoll负责维护就绪队列

当socket接收到数据，中断程序一方面修改rdlist，另一方面唤醒eventpoll等待队列中的进程，进程A再次进入运行状态(如下图)。也因为rdlist的存在，进程A可以知道哪些socket发生了变化。

...

如何避免遍历socket列表？需要内核维护一个就绪队列，将引用指向有数据的socket。

Epoll

socket3等待队列

网卡

内存

接收数据过程：（以上是一个socket的过程）1、网卡设备接收到数据；2、收到数据写入到内存；3、发送中断程序给cpu；4、CPU执行中断程序：a)将内存数据写入到socket缓冲区，b)唤醒进程A；

每次只能监控一个socket

3

唤醒示意图

网线

唤醒进程A

....

rdlist

唤醒A

1、每次调用select调用都需要将进程A加入到所有被监控的socket的等待队列中；2、进程A被唤醒，进程A都需要从所有等待队列中移除；3、select监控的是一个位图，使用位图对应的位来表示要监控的socket；4、select不知道哪个socket有数据，只能一个一个遍历；

等待队列

Container

3、接收数据。当socket收到数据后，中断程序会给eventpoll的就绪列表添加socket引用。这时就绪列表中就是有数据的socket了。

select过程：1、select同时监控着socket1，socket2，socket3列表fds；2、调用select函数，如果fds列表里没有socket有数据，则挂起进程；知道有一个socket有数据，则唤醒进程A；3、唤醒进程A之后，其他所有被监控的socket将从等待队列中移除进程A；4、只要进程A被唤醒，说明有一个socket有数据，那么只需要遍历一遍fds就能知道哪个socket有数据；

发送给内存

socket2等待队列

执行中断程序socket数据接收唤醒进程A

输出缓冲区

select

CPU

epoll的原理的流程

1、创建epoll对象epfd；2、调用epoll_ctl将需要监视的socket放入epfd中；3、epoll_wait等待数据

发送数据给网卡