select、epoll简介

一.select模型

select告诉内核对哪些描述符感兴趣及等待多长时间，指示内核在有一个或多个事件发生或经历一段指定时间后才唤醒它，以返回值的不同来反映函数的执行情况。

fd_set fdset;
fd_set是一个存放文件描述符的集合，以下宏可以对该队列进行操作：
FD_ZERO(&fdset); 将fdset清空，使集合中不含任何fd
FD_SET(int fd, &fdset): 将fd加入fdset集合
FD_ISSET(int fd, &fdset): 检查fdset集合中的描述符fd是否可读写
FD_CLR(int fd, &fdset):将fd从fdset集合中删除

int select( int nfds, fd_set readfds, fd_set *writefds, fd_set exceptfds, const struct timeval &timeout);
参数说明:
nfds:一般设置为最大fd的值加1
readfds: 监听fd集合是否可读
writefds: 监听fd集合是否可行
exceptfds: 监听异常事件
timeout: 设置超时时间
struct timeval {
long tv_sec; //秒
long tv_usec; //毫秒
}；
如果timeout设置为NULL:select阻塞状态，等待直到监听的事件发生
设置为0(tv_sec=0; tv_usec=0):立即返回
设置为某个时间值：等待一段时间返回，有事件就返回，否则超时返回。
返回值：
负值：select错误
正值：某些文件可读写或异常
0：等待超时

缺点:
1.最大并发数限制，因为一个进程所打开的fd（文件描述符）是有限制的，由FD_SETSIZE设置，默认值为1024/2048
2.效率问题，select每次调用都会线性扫描全部的fd集合。
3.每次调用要重复的从用户态读入参数，内存拷贝问题，比较费时。

二、epoll模型

1.epoll没有最大并发链接的限制，上限是最大可以打开的数目
2.epoll只管“活跃”的链接，跟链接总数无关。
3.使用“共享内存”，省略了内存拷贝。

epoll接口就三个函数：
1. int epoll_create(int size)
创建一个epoll的句柄
2.int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
epoll的事件注册函数
epfd:epoll_create()的返回值
op: EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件；
EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd；
fd:需要监听的fd
event:
struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};
typedef union epoll_data
{
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;

events可以是以下几个宏的集合：
EPOLLIN ： 表示对应的文件描述符可以读（包括对端SOCKET正常关闭）；
EPOLLOUT： 表示对应的文件描述符可以写；
EPOLLPRI： 表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；
EPOLLERR： 表示对应的文件描述符发生错误；
EPOLLHUP： 表示对应的文件描述符被挂断；
EPOLLET： 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。
EPOLLONESHOT： 只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里

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

等待事件的产生，类似于select()调用。参数events用来从内核得到事件的集合，maxevents告之内核这个events有多大，这个maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size，参数timeout是超时时间（毫秒，0会立即返回，-1将不确定，也有说法说是永久阻塞）。该函数返回需要处理的事件数目，如返回0表示已超时。

EPOLL事件有两种模型：

Edge Triggered (ET) 边缘触发 只有数据到来，才触发，不管缓存区中是否还有数据。
Level Triggered (LT) 水平触发 只要有数据都会触发。

LT(level triggered)是缺省的工作方式，并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中，内核告诉你一个文件描述符是否就绪了，然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作，内核还是会继续通知你的，所以，这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表．
用LT这种默认模式，不容易出错，只要缓存里的数据没有处理完，就会一直通知。

ET(edge-triggered)是高速工作方式，只支持no-block socket。在这种模式下，当描述符从未就绪变为就绪时，内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪，并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知，直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了(比如，你在发送，接收或者接收请求，或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK 错误）。但是请注意，如果一直不对这个fd作IO操作(从而导致它再次变成未就绪)，内核不会发送更多的通知(only once),不过在TCP协议中，ET模式的加速效用仍需要更多的benchmark确认（这句话不理解）。
用ET模式的话，对于客户发送的数据只通知一次，如果这次没有处理完，不会继续通知，而是等下次客户发数据进行触发，这样数据也会累计，而且会影响其他客户的请求连接，导致阻塞。