DPDK（二）：準備知識10 --- epoll

https://www.cnblogs.com/skyfsm/p/7079458.html
1、select & poll
一、select API介紹：
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int select(int maxfdp, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,struct timeval *timeout);
maxfdp：被監聽的文件描述符的總數，它比全部文件描述符集合中的文件描述符的最大值大1，由於文件描述符是從0開始計數的；
readfds、writefds、exceptset：分別指向可讀、可寫和異常等事件對應的描述符集合。
timeout:用於設置select函數的超時時間，即告訴內核select等待多長時間以後就放棄等待。timeout == NULL 表示等待無限長的時間
返回值：超時返回0;失敗返回-1；成功返回大於0的整數，這個整數表示就緒描述符的數目。
如下介紹與select函數相關的常見的幾個宏：
#include <sys/select.h>
int FD_ZERO(int fd, fd_set *fdset); //一個 fd_set類型變量的全部位都設爲 0
int FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); //清除某個位時可使用
int FD_SET(int fd, fd_set *fd_set); //設置變量的某個位置位
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); //測試某個位是否被置位
二、深刻理解select模型：
理解select模型的關鍵在於理解fd_set，爲說明方便，取fd_set長度爲1字節，fd_set中的每一bit能夠對應一個文件描述符fd。則1字節長的fd_set最大能夠對應8個fd。
（1）執行fd_set set; FD_ZERO(&set); 則set用位表示是0000,0000。
（2）若fd＝5,執行FD_SET(fd,&set);後set變爲0001,0000(第5位置爲1)
（3）若再加入fd＝2，fd=1,則set變爲0001,0011
（4）執行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待
（5）若fd=1,fd=2上都發生可讀事件，則select返回，此時set變爲0000,0011。注意：沒有事件發生的fd=5被清空。select返回後會把之前加入的但並沒有事件發生的fd清空，則每次開始select前都要從新從array取得fd逐一加入（FD_ZERO最早），掃描array的同時取得fd最大值maxfd，用於select的第一個參數。

select的缺點：
一、單個進程可以監視的文件描述符的數量存在最大限制，一般是1024，固然能夠更改數量，但因爲select採用輪詢的方式掃描文件描述符，文件描述符數量越多，性能越 差；(在linux內核頭文件中，有這樣的定義：#define __FD_SETSIZE    1024)
二、內核 / 用戶空間內存拷貝問題，select須要複製大量的句柄數據結構，產生巨大的開銷；
三、select返回的是含有整個句柄的數組，應用程序須要遍歷整個數組才能發現哪些句柄發生了事件；
四、select的觸發方式是水平觸發，應用程序若是沒有完成對一個已經就緒的文件描述符進行IO操做，那麼以後每次select調用仍是會將這些文件描述符通知進程
相比select模型，poll使用鏈表保存文件描述符，所以沒有了監視文件數量的限制，但其餘三個缺點依然存在。

select和poll的用武之地愈來愈有限，風頭已經被epoll佔盡
2、該epoll上場了
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原文：https://blog.csdn.net/davidsguo008/article/details/73556811
當某一進程調用epoll_create方法時，Linux內核會建立一個eventpoll結構體，用於存放經過epoll_ctl方法向epoll對象中添加進來的事件。這些事件都會掛載在紅黑樹中。
eventpoll結構體以下所示：

struct eventpoll{
....
/*紅黑樹的根節點，這顆樹中存儲着全部添加到epoll中的須要監控的事件*/
struct rb_root rbr;
/*雙鏈表中則存放着將要經過epoll_wait返回給用戶的知足條件的事件*/
struct list_head rdlist;
....
}
epoll_create 建立一個epoll對象，通常epollfd = epoll_create()
epoll_ctl （epoll_add/epoll_del的合體），往epoll對象中增長/刪除某一個流的某一個事件
好比
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, socket, EPOLLIN);//有緩衝區內有數據時epoll_wait返回
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, socket, EPOLLOUT);//緩衝區可寫入時epoll_wait返回
epoll_wait(epollfd,...)等待直到註冊的事件發生
每個epoll對象都有一個獨立的eventpoll結構體，用於存放經過epoll_ctl方法向epoll對象中添加進來的事件。這些事件都會掛載在紅黑樹中。經過紅黑樹和雙鏈表數據結構，並結合回調機制，造就了epoll的高效。
3、kqueue & kevent
linux有epoll，Free BSD都有它們本身的實現kqueue。有一種說法是kqueue技術上比epoll更優。
kqueue()函數行爲有點相似於epoll_create()。可是，kevent()卻集成了epoll_ctl()(用於調整興趣集)和epoll_wait()(獲取事件) 的角色。註冊一批socket描述符到 kqueue 之後，當其中的描述符狀態發生變化時，kqueue 將一次性通知應用程序哪些描述符可讀、可寫或出錯了。
int kqueue(void);

int kevent(int kq, const struct kevent *changelist, int nchanges,

struct kevent *eventlist, int nevents, const struct timespec *timeout);
struct kevent {

uintptr_t ident; /* 事件 ID */

short filter; /* 事件過濾器 */

u_short flags; /* 行爲標識 */

u_int fflags; /* 過濾器標識值 */

intptr_t data; /* 過濾器數據 */

void *udata; /* 應用透傳數據 */

};
kqueue 中，{ident, filter} 肯定一個惟一的事件。
ident：事件的 id，通常設置爲文件描述符。
filter：能夠將 kqueue filter 看做事件，例如：EVFILT_READ，EVFILT_WRIT。
行爲標誌flags：
EV_ADD：指示加入事件到 kqueue
EV_DELETE：指示將傳入的事件從 kqueue 中移除
過濾器標識值：
EV_ENABLE：過濾器事件可用，註冊一個事件時，默認是可用的。
EV_DISABLE：過濾器事件不可用，當內部描述可讀或可寫時，將不通知應用程序。