linux epoll模型
百万用户同时在线游戏服务器架构实现
百万用户在线网络游戏服务器架构实现一、前言事实上100万游戏服务器，在面对大量用户访问、高并发请求方面，基本的解决方案集中在这样几个环节：使用高性能的服务器、高效率的编程语言、高性能的数据库、还有高性能的架构模型。
但是除了这几个方面，还没法根本解决面临的高负载和高并发问题。
当然用户不断地追求更高的机器性能，而升级单一的服务器系统，往往造成过高的投入和维护成本，性价比大大低于预期。
同时全天候的可用性的要求也不能满足要求，如果服务器出现故障则该项服务肯定会终止。
所以单独追求高性能的服务器不能满足要求，目前基本的解决方案是使用集群技术做负载均衡，可以把整体性能不高的服务器做成高可扩展性，高可用性，高性能的，满足目前的要求。
目前解决客户端和服务器进行底层通讯的交互的双向I/O模型的服务器的成熟方案。
1.windows下，比较成熟的技术是采用IOCP,完成端口的服务器模型。
2.Linux下，比较成熟的技术是采用Epoll服务器模型, Linux 2.6内核中提供的System Epoll为我们提供了一套完美的解决方案。
目前如上服务器模型是完全可以达到5K到20K的同时在线量的。
但5K这样的数值离百万这样的数值实在相差太大了，所以，百万人的同时在线是单台服务器肯定无法实现的。
而且目前几个比较成熟的开发框架，比如ICE,ACE等。
这样，当采用一种新的通信技术来实现通信底层时，框架本身就不用做任何修改了（或修改很少）,而功能很容易实现，性能达到最优。
目前采用的ace框架个不错的选择方案,可以不受操作系统的影响，移植比较方便。
对于数据库选择可有许多成熟的方案，目前大多数选择的mysql Master/slave模式，以及oracle RAC方案。
基本可以满足目前的要求，但具体的瓶颈不是在数据库本身，应该还是硬件磁盘I/O的影响更大些。
建议使用盘阵。
这有其他成熟的方案，比如采用NAS解决分布数据存储。
其实最为关键的是服务器的架构和实现，数据流量的负载均衡，体系的安全性，关键影响度，共享数据的处理等等多个方面对100万用户的数据处理有影响，所以都要全面的考虑。
epoll 原理
epoll 原理
epoll是Linux系统提供的一种高效I/O多路复用方式。
它采用事件驱动的方式实现I/O多路复用，可以同时监控多个文件描述符的状态，并在文件描述符就绪时通知应用程序进行读写操作。
与传统的select 和 poll 系统调用相比，epoll 具有更高的性能和更好的可扩展性。
epoll 基于内核中的事件驱动机制，通过注册回调函数实现对事件的监听和处理。
应用程序可以将一个或多个文件描述符注册到epoll 对象中，当所关注的文件描述符就绪时，内核会通知 epoll 对象，epoll 对象再调用应用程序注册的回调函数进行处理。
epoll 主要包含三个系统调用：epoll_create、epoll_ctl 和epoll_wait。
其中，epoll_create 用于创建 epoll 对象，epoll_ctl 用于向 epoll 对象中添加、修改或删除文件描述符，epoll_wait 则是阻塞等待 epoll 对象中的文件描述符就绪。
与 select 和 poll 不同的是，epoll 不需要在每次调用
epoll_wait 时重新向内核传递文件描述符集合，而是在注册文件描述符时将其添加到内核中的事件表中，这样每次调用 epoll_wait 时只需要从事件表中取出就绪的文件描述符即可，大大减少了内核与用户空间的数据交换次数，提高了系统的效率。
总之，epoll 是 Linux 平台上一种高效的 I/O 多路复用机制，采用事件驱动的方式实现对文件描述符的监控和处理。
它相对于传统的 select 和 poll 有更好的性能和可扩展性，是实现高并发网络编
程的重要工具之一。
c语言epoll详解
c语言epoll详解摘要：1.简介- 什么是C 语言epoll- epoll 的优势2.epoll 原理- epoll 的工作机制- epoll 的事件处理3.epoll 的使用- 安装epoll 模块- 创建epoll 实例- 添加、修改、删除事件- 查询事件- 处理事件4.epoll 的例子- 简单的epoll 例子- 更复杂的epoll 例子5.epoll 的应用场景- 网络编程- 服务器开发正文：C 语言epoll 详解C语言epoll是一种高效的I/O事件处理机制，相较于传统的select和poll，epoll在性能上有很大的优势，因此被广泛应用于网络编程和服务器开发等领域。
1.简介epoll是Linux下的一种I/O事件处理机制，它能够实现对大量I/O进行监控，只有发生变化的I/O才会通知用户进程。
这使得用户进程可以更加高效地处理I/O事件，避免了不必要的上下文切换和资源浪费。
2.epoll 原理epoll 的工作机制类似于一个事件驱动的系统。
它包含一个内核模块和一个用户进程。
内核模块负责管理I/O 资源，用户进程通过epoll_create、epoll_ctl 等系统调用与内核模块进行交互，实现对I/O 资源的监控和事件处理。
当用户进程调用epoll_wait 时，内核模块会遍历所有注册的I/O 资源，检查它们的状态是否发生变化。
如果某个I/O 资源的状态发生了变化，内核模块就会将这个变化通知给用户进程。
用户进程可以根据收到的通知来执行相应的操作。
3.epoll 的使用要在C 语言中使用epoll，首先需要安装epoll 模块。
安装方法如下：```#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("Your Name");MODULE_DESCRIPTION("An epoll module");module_init(epoll_init);module_exit(epoll_exit);```接下来，可以创建epoll 实例、添加、修改、删除事件以及查询事件。
select,poll,epoll的内部机制调研
1 等待队列实现原理1.1功能介绍进程有多种状态，当进程做好准备后，它就处于就绪状态（TASK_RUNNING），放入运行队列，等待内核调度器来调度。
当然，同一时刻可能有多个进程进入就绪状态，但是却可能只有1个CPU是空闲的，所以最后能不能在CPU上运行，还要取决于优先级等多种因素。
当进程进行外部设备的IO等待操作时，由于外部设备的操作速度一般是非常慢的，所以进程会从就绪状态变为等待状态（休眠），进入等待队列，把CPU让给其它进程。
直到IO操作完成，内核“唤醒”等待的进程，于是进程再度从等待状态变为就绪状态。
在用户态，进程进行IO操作时，可以有多种处理方式，如阻塞式IO，非阻塞式IO，多路复用(select/poll/epoll)，AIO（aio_read/aio_write）等等。
这些操作在内核态都要用到等待队列。
1.2 相关的结构体typedef struct __wait_queue wait_queue_t;struct __wait_queue {unsigned int flags;#define WQ_FLAG_EXCLUSIVE 0x01struct task_struct * task;wait_queue_func_t func;struct list_head task_list;};这个是等待队列的节点，其中task表示等待队列节点对应的进程。
func表示等待队列的回调函数，在进程被唤醒。
在很多等待队列里，这个func函数指针默认为空函数。
但是，在select/poll/epoll函数中，这个func函数指针不为空，并且扮演着重要的角色。
struct __wait_queue_head {spinlock_t lock;struct list_head task_list;};typedef struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;这个是等待队列的头部。
linux epoll 实例
linux epoll 实例epoll是Linux内核为处理大批量文件描述符而作了改进的poll(2)，是LINUX下多路复用IO支持的一种机制，它基于事件驱动模型，用户把要发生的事件（就是文件描述符）放入内核的一个poll结构，文件描述符就放在一个数组中，每当一个有效I/O发生，加入到内核队列中,放到用户定义的epoll结构中，这个新发生的事件将立即传送给用户进程，在该进程的某一线程中，使用epoll_Wait()函数等待事件的发生，等待到发生的事件时，epoll会将发生的事件告诉用户程序，比如连接，数据可读等。
epoll的优势：1、内核利用epoll的重新把文件描述符放入有序的数据结构，比poll管理更为高效，更少的遍历处理全部的文件描述符；2、epoll模型支持IO多路复用，同时可以监听到数以千计的fd；3、epoll提供水平触发和边沿触发两种模式；4、epoll支持ET和LT两种类型；5、epoll实现轮询式监视，提升系统性能，使用更轻松和实时；在Linux中使用epoll时，首先need to initilize一个epoll实例，而epoll_create函数来完成这一初始化（epoll_create()的参数是数据要放入epoll的最大句柄数），epoll_create()返回的文件描述符（int类型），被用于后续的epoll操作；然后用epoll_ctl()来添加文件描述符至内核的epoll表头，最后，进程通过调用epoll_wait()来等待某个文件描述符因某种事件发生而Entry Ready状态，epoll_wait()阻塞等待，epoll函数会返回可以操作的文件描述符列表。
epoll能处理上千个fd事件不错过，但是也有其缺点，它不能实现即时通讯，新连接的处理是有延迟的，而且，如果epoll_wait()中断，它会只返回一个已就绪的fd，而不检查其它的fd.综上所述，epoll是LINUX下高效的多路复用IO编程的机制，它能处理上千个fd事件，用在Server开发中是一种正确选择，相对于select/poll很大提高了处理效率，且支持水平触发和边沿触发两种模式，也支持ET和LT两种类型。
EPOLL原理详解（图文并茂）
EPOLL原理详解（图⽂并茂）⽂章核⼼思想是：要清晰明⽩EPOLL为什么性能好。
本⽂会从⽹卡接收数据的流程讲起，串联起CPU中断、操作系统进程调度等知识；再⼀步步分析阻塞接收数据、select到epoll的进化过程；最后探究epoll的实现细节。
⼀、从⽹卡接收数据说起下图是⼀个典型的计算机结构图，计算机由CPU、存储器（内存）、⽹络接⼝等部件组成。
了解epoll本质的第⼀步，要从硬件的⾓度看计算机怎样接收⽹络数据。
下图展⽰了⽹卡接收数据的过程。
在①阶段，⽹卡收到⽹线传来的数据；经过②阶段的硬件电路的传输；最终将数据写⼊到内存中的某个地址上（③阶段）。
这个过程涉及到DMA传输、IO通路选择等硬件有关的知识，但我们只需知道：⽹卡会把接收到的数据写⼊内存。
通过硬件传输，⽹卡接收的数据存放到内存中。
操作系统就可以去读取它们。
⼆、如何知道接收了数据？了解epoll本质的第⼆步，要从CPU的⾓度来看数据接收。
要理解这个问题，要先了解⼀个概念——中断。
计算机执⾏程序时，会有优先级的需求。
⽐如，当计算机收到断电信号时（电容可以保存少许电量，供CPU运⾏很短的⼀⼩段时间），它应⽴即去保存数据，保存数据的程序具有较⾼的优先级。
⼀般⽽⾔，由硬件产⽣的信号需要cpu⽴马做出回应（不然数据可能就丢失），所以它的优先级很⾼。
cpu理应中断掉正在执⾏的程序，去做出响应；当cpu完成对硬件的响应后，再重新执⾏⽤户程序。
中断的过程如下图，和函数调⽤差不多。
只不过函数调⽤是事先定好位置，⽽中断的位置由“信号”决定。
以键盘为例，当⽤户按下键盘某个按键时，键盘会给cpu的中断引脚发出⼀个⾼电平。
cpu能够捕获这个信号，然后执⾏键盘中断程序。
下图展⽰了各种硬件通过中断与cpu交互。
现在可以回答本节提出的问题了：当⽹卡把数据写⼊到内存后，⽹卡向cpu发出⼀个中断信号，操作系统便能得知有新数据到来，再通过⽹卡中断程序去处理数据。
三、进程阻塞为什么不占⽤cpu资源？了解epoll本质的第三步，要从操作系统进程调度的⾓度来看数据接收。
linux中select、poll、epoll原理
linux中select、poll、epoll原理select、poll和epoll是Linux下常用的I/O多路复用技术，都用于实现高效的事件驱动型的网络编程。
1. select（选择）select是最古老的I/O多路复用机制，它通过在套接字上设置阻塞（阻塞方式）进行等待，一旦有文件描述符准备就绪（可读、可写等），则返回。
select使用fd_set集合来保存要监听的文件描述符，因此其监听的文件描述符数量受到系统给定的FD_SETSIZE限制。
select的实现原理是：在内核中创建一个称为“等待队列”的数据结构（fd_set），该队列保存了需要等待的文件描述符，当某个文件描述符就绪时，会通过和用户进程的映射表通知用户进程。
select通过轮询所有注册的文件描述符，检查哪些文件描述符已经准备好，并将准备好的文件描述符从用户态拷贝到内核态。
select的缺点是每次调用都需要轮询全部的注册文件描述符，效率较低。
2. poll（轮询）poll是在select的基础上进行改进的多路复用技术。
poll与select的最大区别在于，它没有限制文件描述符的数量，并且使用了一个pollfd结构体数组来保存每个文件描述符及其关注的事件。
poll在内核中创建一个称为“等待队列”的数据结构，该队列保存了需要等待的文件描述符，当某个文件描述符就绪时，会通过和用户进程的映射表通知用户进程。
poll的实现原理是：将用户进程注册要监听的文件描述符及其关注的事件存储在内核中的一个事件表中，当发生事件时，内核会将该事件存储在内核态的事件表中，并通知用户进程。
与select不同的是，poll只需在事件发生时拷贝某些信息到内核态，而不需要拷贝全部的文件描述符。
poll的缺点是，当注册的文件描述符数量较大时，每次调用poll都需要遍历整个事件表，效率较低。
3. epoll（事件通知）epoll是Linux特有的一种I/O多路复用机制，通过内核与用户空间的共享内存来实现高效的事件通知。
p o l l 方 法 的 基 本 概 念
详细说说select poll epoll（以下内容来自网络和自己的总结，再次感谢网络中的大神们提供的见解）在探索select poll? epoll之前我们首先要知道什么叫多路复用：下来探索一下为什么会用到多路复用：首先我们看看一个客户端请求服务器的完整过程。
首先，请求过来，要建立连接，然后再接收数据，接收数据后，再发送数据。
具体到系统底层，就是读写事件，而当读写事件没有准备好时，必然不可操作，如果不用非阻塞的方式来调用，那就得阻塞调用了，事件没有准备好，那就只能等了，等事件准备好了，你再继续吧。
阻塞调用会进入内核等待，cpu就会让出去给其他进程使用了，你可能会说那么加进程数呀，当读写事件十分多的时候会创建很多的进程，此时进程的上下文切换会占用过多的cpu资-源。
有人会说那么用线程，其实线程的上下文切换也会占用过多资-源，而且还会引入线程之间同步和互斥的问题，因为线程之间看到的是同一块内存资-源。
所以我么就会思考能不能用一个进程来查看很多的IO事件，比如每一个人都在钓鱼每一个鱼上钩都比做是一个事件发生的话，那么一百个事件发生你可以让一百个人在那里一人拿一个鱼竿进行钓鱼，你自己负责进行鱼的收集。
此时如果没有鱼上钩，那一百个人就在那阻塞等待，你自己为了收鱼也在空闲着。
这里的你自己可以比作CPU，一般个人可以比作多个进程，此时如果不是所有鱼都上钩，你就十分空闲其他人也在那拿着鱼竿空闲等待着，如果同时有多个鱼上钩了，多个人会像你汇报，此时汇报的顺序问题就是形成混乱。
此时我们可以进行一下改进，比如专门找一个人拿着许多鱼竿，当一个鱼竿上的鱼上钩以后再拉起鱼竿，这样节约了人力，还解决了问题。
下来讲一个真实的故事吧：假设你是一个机场的空管，你需要管理到你机场的所有的航线，包括进港，出港，有些航班需要放到停机坪等待，有些航班需要去登机口接乘客。
你会怎么做?最简单的做法，就是你去招一大批空管员，然后每人盯一架飞机，从进港，接客，排位，出港，航线监控，直至交接给下一个空港，全程监控。
linux中select、poll、epoll原理详解
linux中select、poll、epoll原理详解目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. select原理详解2.1 基本概念2.2 使用方法2.3 应用场景3. poll原理详解3.1 基本概念3.2 使用方法3.3 应用场景4. epoll原理详解4.1 基本概念4.2 使用方法4.3 应用场景5. 结论5.1 对比分析选择合适的IO多路复用器5.2 总结与展望引言1.1 背景和意义在计算机网络编程中，同时监听多个文件描述符的可读、可写和异常事件是一项基本任务。
为了高效地处理这些事件，Linux提供了三种IO多路复用器：select、poll和epoll。
它们允许程序通过一次系统调用就能同时监听多个文件描述符，并在有可读、可写或异常事件发生时进行相应的处理。
使用IO多路复用器可以避免使用阻塞式IO或者轮询方式造成的性能损失，提高了程序的效率和响应速度。
尤其对于具有大量并发连接的服务器程序来说，选择合适的IO多路复用器可以极大地提升系统性能。
1.2 结构概述本文将详细解析Linux中三种IO多路复用器的原理和使用方法，包括select、poll和epoll。
对于每种IO多路复用器，我们将介绍其基本概念、使用方法以及适用场景。
通过深入理解这些IO多路复用器的工作原理，我们可以更好地掌握它们的特点及优缺点，并根据实际需求选择合适的方式来进行网络编程。
1.3 目的本文旨在帮助读者全面了解Linux中select、poll和epoll的原理和使用方法，以及它们在网络编程中的应用场景。
在深入理解这些IO多路复用器的基础上，读者可以根据实际需求灵活选择合适的IO多路复用器，提升程序的性能和可扩展性。
在接下来的文章中，我们将逐一介绍select、poll和epoll的原理详解、使用方法和应用场景，并进行对比分析，最后总结归纳各种IO多路复用器的特点及适用情况。
2. select原理详解2.1 基本概念在Linux系统中，select是一种常用的I/O多路复用机制，它可以监视多个文件描述符的状态是否满足某种条件，在有一或多个文件描述符就绪时通知进程进行相应的 I/O操作。
linux 的 inotify 和 epoll 机制
Linux中的inotify和epoll机制是两种不同的事件通知机制，它们分别用于文件系统事件和网络事件。
1. inotify机制：
- 主要用于文件系统事件，如文件创建、删除、修改等。
- 通过内核空间的inotify_init()函数初始化一个inotify实例。
- 使用inotify_add_watch()函数添加需要监控的文件或目录。
- 使用inotify_read()函数读取事件通知。
- 事件类型包括IN_ACCESS、IN_MODIFY、IN_ATTRIB、IN_CLOSE_WRITE、IN_CREATE、IN_DELETE、IN_MOVED_FROM、IN_MOVED_TO、IN_OPEN等。
2. epoll机制：
- 主要用于网络事件，如套接字连接、数据接收、数据发送等。
- 通过内核空间的epoll_create1()函数创建一个epoll实例。
- 使用epoll_ctl()函数添加或删除需要监控的文件描述符。
- 使用epoll_wait()函数等待事件发生。
- 事件类型包括EPOLLIN、EPOLLOUT、EPOLLPRI、EPOLLERR、EPOLLHUP等。
互联网大厂面试题目答案
阿里篇1.1.1 如何实现一个高效的单向链表逆序输出？1.1.2 已知sqrt(2)约等于1.414，要求不用数学库，求sqrt(2)精确到小数点后10位1.1.3 给定一个二叉搜索树(BST)，找到树中第K 小的节点1.1.4 LRU缓存机制1.1.5 关于epoll和select的区别，以下哪些说法是正确的1.1.6 从innodb的索引结构分析，为什么索引的key 长度不能太长1.1.7 MySQL的数据如何恢复到任意时间点？1.1.8 NFS 和SMB 是最常见的两种NAS（Network Attached Storage）协议，当把一个文件系统同时通过NFS 和SMB 协议共享给多个主机访问时，以下哪些说法是错误的1.1.9 输入ping IP 后敲回车，发包前会发生什么？1.2.0 请解释下为什么鹿晗发布恋情的时候，微博系统会崩溃，如何解决？1.2.1 现有一批邮件需要发送给订阅顾客，且有一个集群（集群的节点数不定，会动态扩容缩容）来负责具体的邮件发送任务，如何让系统尽快地完成发送？1.2.2 有一批气象观测站，现需要获取这些站点的观测数据，并存储到Hive 中。
但是气象局只提供了api 查询，每次只能查询单个观测点。
那么如果能够方便快速地获取到所有的观测点的数据？1.2.3 如何实现两金额数据相加（最多小数点两位）1.2.4 关于并行计算的一些基础开放问题1.2.5 请计算XILINX公司VU9P芯片的算力相当于多少TOPS，给出计算过程与公式1.2.6 一颗现代处理器，每秒大概可以执行多少条简单的MOV指令，有哪些主要的影响因素1.2.7 请分析MaxCompute 产品与分布式技术的关系、当前大数据计算平台类产品的市场现状和发展趋势1.2.8 对大数据平台中的元数据管理是怎么理解的，元数据收集管理体系是怎么样的，会对大数据应用有什么样的影响1.2.9 你理解常见如阿里，和友商大数据平台的技术体系差异以及发展趋势和技术瓶颈，在存储和计算两个方面进行概述1.3.0 在云计算大数据处理场景中，每天运行着成千上万的任务，每个任务都要进行IO 读写。
c语言epoll详解
c语言epoll详解摘要：1.简介- 什么是C 语言epoll- epoll 的作用- epoll 与select、poll 的关系2.epoll 的工作原理- epoll 的事件驱动模型- epoll 的文件描述符集合- epoll 的回调函数3.epoll 的安装与配置- epoll 的编译与安装- epoll 的配置选项- epoll 的错误处理4.使用epoll进行I/O多路复用- 创建epoll 实例- 添加/修改/删除事件- 查询事件- 处理事件5.epoll 的高级特性- epoll 的边缘触发(ET) 与水平触发(LT)- epoll 的批量处理- epoll 的效率与性能6.epoll 在实际项目中的应用- 网络通信应用- 服务器应用- 客户端应用正文：C 语言epoll 详解1.简介C语言epoll是Linux系统下的一种I/O多路复用技术，它允许程序监视多个文件描述符，在某个文件描述符就绪时，就能够进行相应的读写操作。
epoll相比传统的select和poll技术，具有更高的性能和更低的资源消耗。
在Linux系统下，epoll被广泛应用于网络通信、服务器和客户端等场景。
2.epoll 的工作原理epoll 的工作原理主要包括事件驱动模型、文件描述符集合和回调函数。
首先，epoll 会创建一个文件描述符集合，程序可以将需要监视的文件描述符添加到该集合中。
当文件描述符就绪时，epoll 会通过回调函数通知程序进行相应的操作。
这种机制使得程序能够高效地处理I/O 事件，而无需轮询等待。
3.epoll 的安装与配置在编译和安装epoll 时，需要确保相关的库文件和头文件已经正确配置。
此外，epoll 提供了多种配置选项，如设置最大文件描述符数量、超时时间等。
在配置过程中，还需要注意错误处理，以便在出现问题时能够及时发现和处理。
4.使用epoll进行I/O多路复用使用epoll进行I/O多路复用的过程主要包括创建epoll实例、添加/修改/删除事件、查询事件和处理事件。
完成端口详解和EPOLL详解
由图可知，内核开始处理I/O操作到结束的时间段是T2~T3，这个时间 段中用户线程一直处于等待状态，如果这个时间段比较短，则不会有 什么问题，但是如果时间比较长，那么这段时间线程会一直处于挂起 状态，这就会很严重影响效率，所以我们可以考虑在这段时间做些事 情。
• 异步I/O
异步I/O操作则很好的解决了这个问题，它可以使得内核开始处理 I/O操作到结束的这段时间，让用户线程可以去做其他事情，从而提 高了使用效率。
Windows完成端口 Linux Fra bibliotekPOLL 解析
目录
1. Windows完成端口介绍 2. Linux EPOLL介绍
1. Windows完成端口
• 同步I/O与异步I/O 说起完成端口，它的实现机制其实是重叠 I/O实现异步I/O操作，下面就结合同步I/O来 解释下什么是异步I/O。
• 同步I/O 首先我们来看下同步I/O操作，同步I/O操作就是对于同一个I/O对 象句柄在同一时刻只允许一个I/O操作，原理图如下：
• 下面给出两个示例代码，方便大家理解 DWORD nReadByte ; BYTE bBuf[BUF_SIZE] ; OVERLAPPED ov = { 0, 0, 0, 0, NULL } ; // hEvent = NULL ; HANDLE hFile = CreateFile ( ……, FILE_FLAG_OVERLAPPED, …… ) ; ReadFile ( hFile, bBuf, sizeof(bBuf), &nReadByte, &ov ) ; // 由于此时hEvent=NULL，所以同步对象为hFile,下面两句的效果一样 WaitForSingleObject ( hFile, INFINITE ) ; //GetOverlappedResult ( hFile, &ov, &nRead, TRUE ) ; 这段代码在调用ReadFile后会立即返回，但在随后的 WaitForSingleObject或者GetOverlappedResult中阻塞，利用同步对象 hFile进行同步。 这段代码在这里可以实现正常的异步I/O，但存在一个问题，倘若现 在需要对hFile句柄进行多个I/O操作，就会出现问题。
epoll底层原理
epoll底层原理epoll是Linux内核实现的文件I/O多路复用的优化方法，与select和poll的实现类似，但是在高效性与可靠性方面有着显著的优势，广泛应用在服务器端程序的设计当中。
本文将对epoll的底层原理做一介绍，以便更好的了解和调试程序。
epoll的工作原理epoll的工作原理与select和poll相似，都是利用内核技术，利用数据结构实现事件触发，当满足条件时触发回调函数处理事件，但是epoll比select和poll有更高的效率，并且支持更大范围的事件。
epoll的工作原理主要是由一个epoll结构体来控制，epoll结构体是一个双向链表，我们可以将这个双向链表看作是一个事件空间，用来跟踪程序中打开的文件描述符(fd)。
每个fd可以有不同的事件触发条件，比如读写事件，异常事件，超时事件等。
当符合某个事件触发条件时，epoll结构体就会将这个事件加入到事件空间中，并调用回调函数对事件进行处理。
使用epoll要使用epoll，需要先创建一个epoll实例，即创建一个epoll结构体，然后将需要监听的文件描述符加入到这个epoll结构体中，比如将socket描述符加入，或者将文件描述符指到一个文件然后加入，最后就可以调用epoll_wait函数开始接受事件了。
当调用epoll_wait时，epoll结构体中的每一个文件描述符都会被检查，如果某个文件描述符满足事件触发条件，则将这个文件描述符加入到事件空间中，并标识为有事件发生，然后epoll_wait函数就会返回带有事件文件的文件描述符。
另外，epoll除了可以指定超时外，还可以通过设置非阻塞来控制epoll_wait的处理，因此可以提高程序的效率。
epoll性能优势epoll的性能优势在于它只需要遍历整个epoll结构体中已注册的文件描述符，而不需要遍历整个系统中打开的文件描述符，因此减少了系统调用次数，从而提高了程序的性能。
另外，epoll还可以穿插在阻塞式I/O和非阻塞式I/O之间，因此可以取得更好的性能。
epoll水平触发lt与边缘触发et的原理
epoll水平触发lt与边缘触发et的原理epoll是Linux操作系统提供的一种高效的I/O多路复用机制，它可以同时监控多个文件描述符的状态，从而实现高并发的网络编程。
在epoll中，有两种触发模式，分别是水平触发（Level Triggered，LT）和边缘触发（Edge Triggered，ET）。
水平触发（LT）是epoll的默认触发模式。
在LT模式下，当文件描述符上有可读或可写事件发生时，epoll_wait函数会立即返回，并将该文件描述符加入到就绪队列中，然后程序可以通过遍历就绪队列来处理就绪的文件描述符。
如果程序没有处理完就绪队列中的所有文件描述符，那么下一次调用epoll_wait函数时，仍然会返回这些文件描述符。
边缘触发（ET）是epoll的高级触发模式。
在ET模式下，当文件描述符上有可读或可写事件发生时，epoll_wait函数只会通知一次，即只返回一次该文件描述符。
如果程序没有处理完该文件描述符上的事件，那么下一次调用epoll_wait函数时，不会再返回该文件描述符。
这就要求程序在处理就绪的文件描述符时，要一直处理到没有事件可读或可写为止。
水平触发（LT）的原理是基于状态的变化。
当文件描述符上有可读或可写事件发生时，epoll_wait函数会立即返回，并将该文件描述符加入到就绪队列中。
即使程序没有处理完就绪队列中的所有文件描述符，下一次调用epoll_wait函数时，仍然会返回这些文件描述符。
这种机制保证了程序能够及时处理就绪的文件描述符，但也可能导致频繁的epoll_wait调用，造成一定的性能损耗。
边缘触发（ET）的原理是基于事件的变化。
当文件描述符上有可读或可写事件发生时，epoll_wait函数只会通知一次，即只返回一次该文件描述符。
如果程序没有处理完该文件描述符上的事件，下一次调用epoll_wait函数时，不会再返回该文件描述符。
这种机制要求程序在处理就绪的文件描述符时，要一直处理到没有事件可读或可写为止。
poll epoll原理
poll epoll原理poll和epoll是Linux操作系统中的两种多路复用技术，用于提高系统的I/O性能。
本文将介绍poll和epoll的原理和工作机制。
一、poll的原理poll是一种同步I/O多路复用机制，它通过一个文件描述符数组来传递一系列的文件描述符。
当调用poll函数时，内核会遍历这个数组，检查每个文件描述符对应的事件是否就绪。
如果有就绪的事件，poll函数就返回，并将就绪的文件描述符放入一个可读、可写或异常等事件集合中。
poll的工作原理如下：1. 用户调用poll函数，并传入一个文件描述符数组和一个超时时间。
2. 内核遍历文件描述符数组，检查每个文件描述符对应的事件是否就绪。
3. 如果有就绪的事件，内核将其放入一个事件集合中。
4. poll函数返回并将就绪的文件描述符放入用户传入的事件集合中，同时返回就绪的事件个数。
5. 用户可以通过遍历事件集合来处理就绪的事件。
poll的优点是简单易用，可以同时处理大量的文件描述符。
但是当文件描述符的数量很大时，效率会降低，因为每次调用poll函数都需要遍历整个文件描述符数组。
二、epoll的原理epoll是一种高效的I/O多路复用机制，它通过一个事件表来传递一系列的文件描述符。
当调用epoll_wait函数时，内核会遍历事件表，检查每个文件描述符对应的事件是否就绪。
如果有就绪的事件，epoll_wait函数就返回，并将就绪的文件描述符放入一个可读、可写或异常等事件集合中。
epoll的工作原理如下：1. 用户调用epoll_create创建一个事件表。
2. 用户调用epoll_ctl向事件表中添加、修改或删除文件描述符。
3. 用户调用epoll_wait函数，并传入事件表和一个超时时间。
4. 内核遍历事件表，检查每个文件描述符对应的事件是否就绪。
5. 如果有就绪的事件，内核将其放入一个事件集合中。
6. epoll_wait函数返回并将就绪的文件描述符放入用户传入的事件集合中，同时返回就绪的事件个数。
linux多路io复用方法
linux多路io复用方法Linux多路IO复用方法是在Linux系统中实现高效IO操作的一种技术。
它允许单个进程可以同时监控多个IO事件，从而避免了使用传统的阻塞IO或非阻塞IO时需要轮询多个文件描述符的问题。
在Linux系统中，多路IO复用的实现主要有三种方法：select、poll和epoll。
下面将分别介绍这三种方法的原理和使用方法。
1. select方法：select方法是最早出现的一种多路IO复用方法，它的原理是通过一个位图来表示所有需要监控的文件描述符，然后通过select函数来阻塞等待，直到有IO事件发生时返回。
select方法的缺点是每次调用都需要将所有需要监控的文件描述符从用户态拷贝到内核态，效率较低。
此外，select方法对于大量的文件描述符也有限制，通常只能监控1024个文件描述符。
2. poll方法：poll方法是对select方法的改进，它解决了select方法对于大量文件描述符的限制。
poll方法的原理是通过一个pollfd结构体数组来表示所有需要监控的文件描述符，然后通过poll函数来阻塞等待。
当有IO事件发生时，poll函数会返回相应的文件描述符和事件类型。
相比于select方法，poll方法的效率更高一些，因为它只需要将文件描述符数组拷贝一次。
3. epoll方法：epoll方法是Linux系统中最高效的多路IO复用方法。
它的原理是通过一个事件表来表示所有需要监控的文件描述符，然后通过epoll 函数来阻塞等待。
当有IO事件发生时，epoll函数会返回相应的文件描述符和事件类型。
与select和poll方法不同的是，epoll方法不需要将所有需要监控的文件描述符从用户态拷贝到内核态，而是通过内核态的数据结构来实现高效的IO事件通知。
此外，epoll方法没有文件描述符数量的限制，可以同时监控大量的文件描述符。
在使用多路IO复用方法时，需要注意以下几点：1. 需要创建一个用于监控IO事件的文件描述符集合。
Linux运维常见面试题
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EPOLL的ET和LT模式
EPOLL的ET和LT模式EPOLL的ET和LT模式近日又继续学习了一下EPOLL的工作模式，这会基本上搞清楚了，因而撰写了此篇文档进行描述。
先来一段网上的介绍文档：EPOLL事件分发系统可以运转在两种模式下：Edge Triggered (ET)、Level Triggered (LT)。
LT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。
ET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。
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。
后面才是我想说的内容，既然ET模式是高速模式，那我们进行服务器开发是一定要使用的了，可是查遍文档，也没有找到ET模式的设置方法，到底如何设置和使用呢？通过反复测试，终于搞明白“EPOLLET”就是ET模式的设置了，也许是我太笨所以才迷惑这么久了，以下就是将TCP套接字hSocket和epoll关联起来的代码：struct epoll_event struEvent;struEvent.events = EPOLLIN | EPOLLOUT | EPOLLET;struEvent.data.fd = hSocket;epoll_ctl(m_hEpoll, EPOLL_CTL_ADD, hSocket, &struEvent);如果将监听套接字m_hListenSocket和epoll关联起来，则代码如下:struct epoll_event struEvent;struEvent.events = EPOLLIN | EPOLLET;struEvent.data.fd = m_hListenSocket;epoll_ctl(m_hEpoll, EPOLL_CTL_ADD, m_hListenSocket, &struEvent);如果想使用LT模式，直接把事件的赋值修改为以下即可，也许这就是缺省的意义吧。
epoll的用法
epoll的用法在现代网络编程中，epoll是一种非常重要的技术，它是一种实现高性能、高并发的网络服务器的方法。
本文将详细介绍epoll的用法，包括其基本概念、使用场景、编程接口、使用方法以及注意事项。
一、基本概念epoll是Linux内核中一种事件驱动的I/O多路复用机制，它可以通过对文件描述符的监控，来实现非阻塞、高并发的网络服务。
当文件描述符准备好读取事件时，通过回调函数来通知程序，从而实现高效率的文件I/O操作。
二、使用场景在开发高性能、高并发的网络服务器时，epoll是非常重要的技术之一。
它可以实现非阻塞、高并发的I/O操作，从而提高了服务器的处理能力和性能。
常见的使用场景包括：1.高并发网络通信：epoll可以用于处理大量并发连接，提高网络通信的效率。
2.实时性要求高的应用：如游戏、语音聊天等应用，需要高效率的I/O操作来保证实时性。
3.大规模分布式系统：通过使用epoll技术，可以实现大规模分布式系统的可靠性和稳定性。
三、编程接口在使用epoll时，常用的编程接口包括epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait。
其中，epoll_create用于创建一个文件描述符，epoll_ctl用于向该文件描述符注册文件描述符和回调函数，epoll_wait用于等待文件描述符准备好读取事件。
四、使用方法下面是一个简单的示例代码，展示了如何使用epoll进行文件I/O操作：1.创建文件描述符：```cintepoll_fd=epoll_create1(0);if(epoll_fd==-1){perror("epoll_create1");exit(EXIT_FAILURE);}```2.注册文件描述符和回调函数：```cstructepoll_eventevent;event.data.fd=filedesc;//要监听的文件描述符event.events=EPOLLIN|EPOLLET;//监听可读事件if(epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_ADD,filedesc,&event)==-1){perror("epoll_ctl");exit(EXIT_FAILURE);}```3.等待文件描述符准备好读取事件：```cwhile(1){structepoll_eventevents[MAXEVENTS];intnumevents=epoll_wait(epoll_fd,events,MAXEVENTS,-1);//-1表示一直等待if(numevents==-1){perror("epoll_wait");exit(EXIT_FAILURE);}elseif(numevents==0){//没有事件可读，继续循环等待continue;}for(inti=0;i<numevents;++i){//处理每个事件，可能是可读事件或其他事件类型//处理事件逻辑...}}```五、注意事项在使用epoll时，需要注意以下几点：1.避免频繁地注册和注销文件描述符，以减少系统开销。
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linux epoll模型Linux I/O多路复用技术在比较多的TCP网络服务器中有使用，即比较多的用到select函数。
Linux 2.6内核中有提高网络I/O性能的新方法，即epoll 。
1、为什么select落后首先，在Linux内核中，select所用到的FD_SET是有限的，即内核中有个参数__FD_SETSIZE定义了每个FD_SET的句柄个数，在我用的2.6.15-25-386内核中，该值是1024，搜索内核源代码得到：include/linux/posix_types.h:#define __FD_SETSIZE 1024也就是说，如果想要同时检测1025个句柄的可读状态是不可能用select实现的。
或者同时检测1025个句柄的可写状态也是不可能的。
其次，内核中实现select是使用轮询方法，即每次检测都会遍历所有FD_SET 中的句柄，显然，select函数的执行时间与FD_SET中句柄的个数有一个比例关系，即select要检测的句柄数越多就会越费时。
当然，在前文中我并没有提及poll方法，事实上用select的朋友一定也试过poll，我个人觉得select和poll大同小异，个人偏好于用select而已。
2、内核中提高I/O性能的新方法 epollepoll是什么？按照man手册的说法：是为处理大批量句柄而作了改进的poll。
要使用epoll只需要以下的三个系统函数调用：epoll_create(2)， epoll_ctl(2)， epoll_wait(2)。
Linux2.6内核epoll介绍先介绍2本书《The Linux Networking Architecture--Design and Implementation of Network Protocols in the Linux Kernel》，以2.4内核讲解Linux TCP/IP实现，相当不错。
作为一个现实世界中的实现，很多时候你必须作很多权衡，这时候参考一个久经考验的系统更有实际意义。
举个例子，linux内核中sk_buff结构为了追求速度和安全，牺牲了部分内存，所以在发送TCP包的时候，无论应用层数据多大，sk_buff最小也有272的字节。
其实对于socket应用层程序来说，另外一本书《UNIX Network Programming Volume 1》意义更大一点。
2003年的时候，这本书出了最新的第3版本，不过主要还是修订第2版本。
其中第6章《I/O Multiplexing》是最重要的，Stevens给出了网络IO的基本模型。
在这里最重要的莫过于select模型和Asynchronous I/O模型。
从理论上说，AIO似乎是最高效的，你的IO操作可以立即返回，然后等待os告诉你IO操作完成。
但是一直以来，如何实现就没有一个完美的方案。
最著名的windows完成端口实现的AIO，实际上也只是内部用线程池实现的罢了，最后的结果是IO有个线程池，你的应用程序也需要一个线程池...... 很多文档其实已经指出了这引发的线程context-switch所带来的代价。
在linux 平台上，关于网络AIO一直是改动最多的地方，2.4的年代就有很多AIO内核patch，最著名的应该算是SGI。
但是一直到2.6内核发布，网络模块的AIO一直没有进入稳定内核版本(大部分都是使用用户线程模拟方法，在使用了NPTL的linux上面其实和windows的完成端口基本上差不多了)。
2.6内核所支持的AIO特指磁盘的AIO---支持io_submit(),io_getevents()以及对Direct IO的支持(即：就是绕过VFS 系统buffer直接写硬盘，对于流服务器在内存平稳性上有相当的帮助)。
所以，剩下的select模型基本上就成为我们在linux上面的唯一选择，其实，如果加上no-block socket 的配置，可以完成一个"伪"AIO的实现，只不过推动力在于你而不是os而已。
不过传统的select/poll函数有着一些无法忍受的缺点，所以改进一直是2.4-2.5开发版本内核的任务，包括/dev/poll，realtime signal等等。
最终，Davide Libenzi开发的epoll进入2.6内核成为正式的解决方案。
3、epoll的优点<1> 支持一个进程打开大数目的socket描述符(FD)select 最不能忍受的是一个进程所打开的FD是有一定限制的，由FD_SETSIZE设置，默认值是2048。
对于那些需要支持上万连接数目的IM服务器来说显然太少了。
这时候你一是可以选择修改这个宏然后重新编译内核，不过资料也同时指出这样会带来网络效率的下降；二是可以选择多进程的解决方案(传统的Apache 方案)，不过虽然linux上面创建进程的代价比较小，但仍旧是不可忽视的，加上进程间数据同步远比不上线程间同步高效，所以这也不是一种完美的方案。
不过epoll 没有这个限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于select 所支持的2048。
举个例子，在1GB内存的机器上大约是10万左右，具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看，一般来说这个数目和系统内存关系很大。
<2> IO效率不随FD数目增加而线性下降传统select/poll的另一个致命弱点就是当你拥有一个很大的socket集合，由于网络得延时，使得任一时间只有部分的socket是"活跃" 的，而select/poll每次调用都会线性扫描全部的集合，导致效率呈现线性下降。
但是epoll不存在这个问题，它只会对"活跃"的socket进行操作---这是因为在内核实现中epoll 是根据每个fd上面的callback函数实现的。
于是，只有"活跃"的socket才会主动去调用 callback函数，其他idle状态的socket则不会，在这点上，epoll实现了一个"伪"AIO，因为这时候推动力在os内核。
在一些 benchmark中，如果所有的socket基本上都是活跃的---比如一个高速LAN环境，epoll也不比select/poll低多少效率，但若过多使用的调用epoll_ctl，效率稍微有些下降。
然而一旦使用idle connections模拟WAN环境，那么epoll的效率就远在select/poll之上了。
<3> 使用mmap加速内核与用户空间的消息传递这点实际上涉及到epoll的具体实现。
无论是select,poll还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间，如何避免不必要的内存拷贝就显得很重要，在这点上，epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的。
而如果你像我一样从2.5内核就开始关注epoll的话，一定不会忘记手工mmap这一步的。
<4> 内核微调这一点其实不算epoll的优点，而是整个linux平台的优点。
也许你可以怀疑linux平台，但是你无法回避linux平台赋予你微调内核的能力。
比如，内核TCP/IP协议栈使用内存池管理sk_buff结构，可以在运行期间动态地调整这个内存pool(skb_head_pool)的大小---通过echoXXXX>/proc/sys/net/core/hot_list_length来完成。
再比如listen函数的第2个参数(TCP完成3次握手的数据包队列长度)，也可以根据你平台内存大小来动态调整。
甚至可以在一个数据包面数目巨大但同时每个数据包本身大小却很小的特殊系统上尝试最新的 NAPI网卡驱动架构。
4、epoll的工作模式令人高兴的是，linux2.6内核的epoll比其2.5开发版本的/dev/epoll简洁了许多，所以，大部分情况下，强大的东西往往是简单的。
唯一有点麻烦的是epoll有2种工作方式：LT和ET。
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。
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，内核就通过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而导致那个文件描述符不再是就绪状态(比如你在发送，接收或是接受请求，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)，内核就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。
epoll只有epoll_create,epoll_ctl,epoll_wait 3个系统调用，具体用法请参考/linux-patches/nio-improve.html，在/rn/也有一个完整的例子，大家一看就知道如何使用了。
5、 epoll的使用方法epoll用到的所有函数都是在头文件sys/epoll.h中声明的，下面简要说明所用到的数据结构和函数：所用到的数据结构：typedef union epoll_data {void *ptr;int fd;__uint32_t u32;__uint64_t u64;} epoll_data_t;struct epoll_event {__uint32_t events; /* Epoll events */epoll_data_t data; /* User data variable */};结构体epoll_event 被用于注册所感兴趣的事件和回传所发生待处理的事件，而epoll_data 联合体用来保存触发事件的某个文件描述符相关的数据。
例如一个client连接到服务器，服务器通过调用accept函数可以得到于这个client对应的socket文件描述符，可以把这文件描述符赋给epoll_data的fd字段，以便后面的读写操作在这个文件描述符上进行。
epoll_event 结构体的events字段是表示感兴趣的事件和被触发的事件，可能的取值为：EPOLLIN：表示对应的文件描述符可以读；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；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：表示对应的文件描述符有事件发生；所用到的函数：1)、epoll_create函数函数声明：int epoll_create(int size)该函数生成一个epoll专用的文件描述符，其中的参数是指定生成描述符的最大范围。