1. 基本概念

　　當程序進行IO時，如果數據尚未準備好，那麽IO將處於阻塞狀態。當某個進程有多個打開的文件，比如socket，那麽其後的所有準備好讀寫的文件將受到阻塞的影響而不能操作。不借助線程，單一進程無法在同一時間服務多個文件描述符。非阻擋式IO可以作為一個解決方案，但是效率並不高。首先進程需要不斷發IO請求，其次，如果程序可以休眠，讓出CPU將提高效率。多任務式IO是在其中任何一個文件描述符就緒時收到通知，此時IO將不會受到阻擋，其余時間處於休眠狀態，將CPU資源讓給別的進程。

　　為了實現I/O多路復用,epoll是在2.6內核中提出的，是之前的select和poll的增強版本。相對於select和poll來說，epoll更加靈活，沒有描述符限制。epoll使用一個文件描述符管理多個描述符，將用戶關系的文件描述符的事件存放到內核的一個事件表中，這樣在用戶空間和內核空間的copy只需一次。相比於select，epoll最大的好處在於它不會隨著監聽fd數目的增長而降低效率。

2. api

#include <sys/epoll.h>
int epoll_create(int size);
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);

• int epoll_create(int size) [創建句柄]

　　創建一個epoll的句柄，size用來告訴內核這個監聽的數目一共有多大。這個參數不同於select()中的第一個參數，給出最大監聽的fd+1的值。需要註意的是，當創建好epoll句柄後，它就是會占用一個fd值，在linux下如果查看/proc/進程id/fd/，是能夠看到這個fd的，所以在使用完epoll後，必須調用close()關閉，否則可能導致fd被耗盡。

　　函數生成一個epoll專用的文件描述符。它其實是在內核申請一空間，用來存放你想關註的socket fd上是否發生以及發生了什麽事件。size就是你在這個epoll fd上能關註的最大socket fd數。隨你定好了。只要你有空間。可參見上面與select之不同

• int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)[事件註冊函數]

　　epoll的事件註冊函數，對比select()函數，select()是在監聽事件時告訴內核要監聽什麽類型的事件，而epoll是在調用epoll_ctl函數的時候，先註冊要監聽的事件類型。

　　epfd：epoll_create()的返回值；
　　op：表示要進行的操作，操作的動作使用了宏定義：

1. 1. EPOLL_CTL_ADD： 註冊新的fd到epfd中；
   2. EPOLL_CTL_MOD： 修改已經註冊的fd的監聽事件；
   3. EPOLL_CTL_DEL： 刪除epfd中的一個fd；

　　fd：關聯的文件描述符，表示需要監聽的fd；
　　event：指向epoll_event的指針，告訴內核需要監聽什麽事件，epoll_event的結構如下：

struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};

events描述事件類型，使用了宏定義：

　　1. EPOLLIN：表示對應的文件描述符可以讀（包括對端socket正常關閉）；

　　2. EPOLLOUT： 表示對應的文件描述符可以寫；

　　3. EPOLLPRI： 表示對應的文件描述符有緊急的數據可讀（表示有外數據到來）；

　　4. EPOLLHUP： 表示對應的文件描述符被掛斷；

　　5. EPOLLET： 將EPOLL設置為邊緣觸發（Edge Triggered）模式；

　　6. EPOLLONESHOT： 只監聽一次事件，當監聽玩這次事件之後，如果還需要繼續監聽，需要再次將該socket加入EPOLL隊列中。

• int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout) [等待事件觸發]

　　等待事件的產生，類似於select()調用。參數events用來從內核得到事件的集合，maxevents告之內核這個events有多大，這個maxevents的值不能大於創建epoll_create()時的size，參數timeout是超時時間（毫秒，0會立即返回，-1表示不確定）。該函數返回需要處理的事件數目，如返回0表示已超時。

3.epoll工作模式

　　epoll對文件描述符的操作有兩種模式：LT（level trigger，水平觸發）和ET（edge trigger，邊緣觸發）。

　　LT模式：水平觸發是缺省的工作方式。當epoll_wait檢測到描述符事件發生並將此事件通知應用程序，應用程序可以不立即處理該事件（進行IO操作）。下次調用epoll_wait時，會再次響應應用程序並通知此事件。由於對於描述事件符在處理前會進行多次通知，因此出錯的概率小；

　　ET模式：當epoll_wait檢測到描述符事件發生並將此事件通知應用程序，此時它會假設你知道文件描述符已就緒，應用程序必須立即處理該事件。如果不處理，下次調用epoll_wait時，不會再次響應應用程序並通知此事件，直到做了一定操作導致該文件描述符再次變為未就緒狀態。但是如果一直對該fd進行IO操作（）

　　ET模式在很大程度上減少了epoll事件被重復觸發的次數，因此效率要比LT模式高。epoll工作在ET模式的時候，必須使用非阻塞套接口，以避免由於一個文件句柄的阻塞讀/阻塞寫操作把處理多個文件描述符的任務餓死。

unix網絡編程——I/O多路復用之epoll