epoll与select、poll的对比

摘自知乎

1. 用户态将文件描述符传入内核的方式

select:创建3个文件描述符集并拷贝到内核中,分别监听读、写、异常动作。这里受到单个进程可以打开的fd数量限制,默认是1024。

poll:将传入的struct pollfd结构体数组拷贝到内核中进行监听。

epoll:执行epoll_create会在内核的高速cache区中建立一颗红黑树以及就绪链表(该链表存储已经就绪的文件描述符)。接着用户执行的epoll_ctl函数添加文件描述符会在红黑树上增加相应的结点。

2. 内核态检测文件描述符读写状态的方式

select:采用轮询方式,遍历所有fd,最后返回一个描述符读写操作是否就绪的mask掩码,根据这个掩码给fd_set赋值。

poll:同样采用轮询方式,查询每个fd的状态,如果就绪则在等待队列中加入一项并继续遍历。

epoll:采用回调机制。在执行epoll_ctl的add操作时,不仅将文件描述符放到红黑树上,而且也注册了回调函数,内核在检测到某文件描述符可读/可写时会调用回调函数,该回调函数将文件描述符放在就绪链表中。

3. 找到就绪的文件描述符并传递给用户态的方式

select:将之前传入的fd_set拷贝传出到用户态并返回就绪的文件描述符总数。用户态并不知道是哪些文件描述符处于就绪态,需要遍历来判断。

poll:将之前传入的fd数组拷贝传出用户态并返回就绪的文件描述符总数。用户态并不知道是哪些文件描述符处于就绪态,需要遍历来判断。

epoll:epoll_wait只用观察就绪链表中有无数据即可,最后将链表的数据返回给数组并返回就绪的数量。内核将就绪的文件描述符放在传入的数组中,所以只用遍历依次处理即可。

4. 重复监听的处理方式

select:将新的监听文件描述符集合拷贝传入内核中,继续以上步骤。

poll:将新的struct pollfd结构体数组拷贝传入内核中,继续以上步骤。

epoll:无需重新构建红黑树,直接沿用已存在的即可。

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