Linux epoll
epoll是Kernel 2.6后新加入的事件机制，在高并发条件下，远优于select。epoll最大的好处在于它不会随着监听fd数目的增长而降低效率。因为在内核中的select实现中，它是采用轮询来处理的，轮询的fd数目越多，自然耗时越多。并且，在linux/posix_types.h头文件有这样的声明：
#define __FD_SETSIZE 1024 //select最多同时监听1024个fd当然，可以通过修改头文件再重编译内核来扩大这个数目，但这似乎并不治本。
所以在Nginx中采用了epoll来实现其高并发特性。
工作方式
LT(level triggered)：水平触发，缺省方式，同时支持block和no-block socket，在这种做法中，内核告诉我们一个文件描述符是否被就绪了，如果就绪了，你就可以对这个就绪的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，这种模式编程出错的可能性较小。传统的select\poll都是这种模型的代表。
ET(edge-triggered)：边沿触发，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状态时，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、接受或者接受请求，或者发送接受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fs做IO操作(从而导致它再次变成未就绪状态)，内核不会发送更多的通知。
区别：LT事件不会丢弃，而是只要读buffer里面有数据可以让用户读取，则不断的通知你。而ET则只在事件发生之时通知。
主要的数据结构
epoll_event的结构如下：
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;//保存触发事件的某个文件描述符相关的数据
struct epoll_event {
__uint32_t events; /* epoll event */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};
events表示感兴趣的事件和被触发的事件，可能的取值为：
| EPOLLIN | 对应的文件描述符可以读 |
| EPOLLOUT | 对应的文件描述符可以写 |
| EPOLLPRI | 对应的文件描述符有紧急的数可读 |
| EPOLLERR | 对应的文件描述符发生错误 |
| EPOLLHUP | 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 |
操作函数
epoll的接口非常简单，用三个相关函数来创建epoll句柄、注册epoll事件以及等待事件的发生。
创建epoll句柄：
int epoll_create(int size);
//size表示内核需要监听的数目
//return : epoll文件描述符
需要注意的是，当创建好epoll句柄后，它就是会占用一个fd值（文件标识符），在linux下如果查看/proc/进程id/fd/，是能够看到这个fd的，所以在使用完epoll后，必须调用close()关闭，否则可能导致fd被耗尽。
epoll事件注册函数：
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event) //epfd是epoll_create()的返回值
//op表示动作
/* op可被表示为：
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是需要监听的fd
//event是内核需要监听的事件
等待事件发生函数：
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout)
//epfd是函数返回值
//events是内核监听事件的集合
//maxevents是epoll_wait可以处理的连接事件的最大限度值
//timeout是超时时间 //返回值：请求数
epoll工作流程
首先，需要调用epoll_create创建epoll，此后我们就可以进行socket/bind/listen，然后调用epoll_ctl进行注册。接下来，就可以通过一个while(1)循环调用epoll_wait来等待事件的发生，然后循环查看接收到的事件并进行处理。如果事件是sever的socketfd我们就要进行accept，并且把接收到client的socketfd加入到要监听的事件中。如果在监听过程中，需要修改操作方式（读/写），可以调用epoll_ctl来重新修改。如果监听到某一个客户端关闭，那么我就需要再次调用epoll_ctl把它从epoll监听事件中删除。
实例
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <netinet/in.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h> void setnonblocking(int sockfd)
{
int opts;
opts = fcntl(sockfd, F_GETFL);
if(opts < ){
perror("fcntl1 error!\n");
exit();
}
opts = opts | O_NONBLOCK;
if(fcntl(sockfd, F_SETFL, opts) < ){
perror("fcntl2 error!\n");
exit();
}
} int main()
{
int fd;
int on;
int rs;
int len;
int conn;
char buffer[];
int flag1, flag2;
struct sockaddr_in serv_addr, clt_addr;
struct timeval timeout; int i;
int nfds;
int epfd;
int newfd; struct epoll_event ev;
struct epoll_event events[]; fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, ); on = ;
setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
timeout.tv_sec = ;
timeout.tv_usec = ;
setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char*)&timeout, sizeof(timeout)); bzero(&serv_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons();
serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; rs = bind(fd, (struct sockaddr*)(&serv_addr), sizeof(struct sockaddr));
if(rs < ){
perror("");
close(fd);
return -;
} setnonblocking(fd); epfd = epoll_create(); ev.data.fd = fd;
ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev); rs = listen(fd, );
if(rs < ){
perror("");
close(fd);
return -;
} len = sizeof(struct sockaddr); for(;;){
nfds = epoll_wait(epfd, events, , ); for(i = ; i < nfds; ++i){
if(events[i].data.fd == fd){
conn = accept(fd, (struct sockaddr*)(&clt_addr), (unsigned int*)(&len)); setnonblocking(conn); ev.data.fd = conn;
ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, conn, &ev);
}
else if(events[i].events & EPOLLIN){
if((newfd = events[i].data.fd) < )
continue;
bzero(buffer, sizeof(buffer));
flag1 = recv(newfd, buffer, , );
printf("recv: %s\n", buffer);
printf("recv return: %d\n", flag1); ev.data.fd = newfd;
ev.events = EPOLLOUT|EPOLLET;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, newfd, &ev);
}
else if(events[i].events & EPOLLOUT){
if((newfd = events[i].data.fd) < )
continue; bzero(buffer, sizeof(buffer));
strcpy(buffer, "ACK");
flag2 = send(newfd, buffer, sizeof(buffer), );
printf("recv return: %d\n\n", flag2); ev.data.fd = newfd;
ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, newfd, &ev);
}
}
}
close(fd); return ;
}
参考
http://www.cnblogs.com/venow/archive/2012/11/30/2790031.html
http://hi.baidu.com/jingweiyoung/item/ae9fc81714be67dbbf9042b9
http://www.linuxidc.com/Linux/2011-04/35156p3.htm
http://www.cppblog.com/converse/archive/2008/04/29/48482.html