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epoll 是 Linux 系统中提供的一种 I/O 事件通知机制用来高效地处理大量的文件描述符。epoll 是对早期 select 和 poll 方法的改进可避免它们的一些限制和性能问题。
在涉及网络编程时服务器可能需要同时处理大量的客户端连接。每个连接都需要某种形式的文件描述符例如套接字描述符服务器必须监视这些文件描述符上的事件比如是否有新数据可读、是否可以写入数据而不阻塞等。select 和 poll 能够完成这一任务但它们都需要在每次调用时传递整个文件描述符集合并在内核空间和用户空间之间进行复制当文件描述符数量很大时这种方法效率不高。
epoll 提出并广泛使用的主要理由是它具备以下几个优势
更高的可扩展性epoll 能够管理数十万个文件描述符而 select 和 poll 随着文件描述符数量的增长效率会线性下降。更少的内存复制与 select 和 poll 在每次调用时都需要重复传递整个文件描述符集合并在内核和用户空间来回复制不同epoll 只需在文件描述符状态改变时才通知用户程序减少了大量不必要的复制。更快的事件通知当文件描述符状态改变时epoll 会使用回调机制这意味着只有活跃的文件描述符会触发事件减少了事件轮询的开销。
epoll 使用以下几个主要的系统调用
epoll_create创建一个 epoll 实例并返回一个与之关联的文件描述符用于之后所有的 epoll 调用。epoll_ctl用于在 epoll 实例中添加、修改或删除要监视的文件描述符。它控制哪些文件描述符被监控以及监控哪些事件如读、写等。epoll_wait在调用时等待事件的发生它会休眠进程直至指定的时间内有事件发生或者超时。一旦有事件发生它会将所有就绪的事件复制到用户指定的数组中。 epoll 在设计上专门优化了用于高并发网络服务的场景这使得它在编写高性能的网络服务器时非常有用。系统如 Redis 和 Nginx 都是通过类似 epoll 之类的机制来实现高效的网络 I/O 操作的。
