如何理解epoll原理

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epoll的系统调用很简单，只有三个，其定义如下：

int epoll_create(int size);   

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);

一，epoll的实现原理就是基于这三个函数来实现的，具体步骤如下：

首先，需要调用epoll_create来创建一个epoll的文件描述符，内核会同时创建一个eventpoll的数据结构。这个数据结构里面会包含两个东西，一个是红黑树，专门用于存储epoll_ctl注册进来的fd文件描述符；另外一个是就绪链表，用来存储epoll_wait调用相关的，已经就绪的那些fd文件描述符。

struct eventpoll{

struct rb_root rbr; // 红黑树的根节点，存储着所有添加到epoll中的需要监控的事件

struct list_head rdlist;//  双链表中存放着将要通过epoll_wait返回给用户的满足条件的事件

 };

其次，因为epoll中的所有事件，都与网卡驱动程序建立回调关系，当相应的事件发生的时候，会通过这个回调函数，将发生的事件添加到就绪链表当中。

最后，当调用epoll_wait检查是否有事件发生时，只需要检查eventpoll对象中的rdlist双链表中是否有需要处理的事件。如果rdlist不为空，则把发生的事件复制到用户态，同时将事件数量返回给用户。

二，系统函数介绍：

1、epoll_create

调用epoll_create方法创建一个epoll的句柄，该句柄会占用一个fd，用完之后需要回收。

2、epoll_ctl

epoll的事件注册函数，通过epoll_ctl注册要监听的事件类型。

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

epfd：epoll_create创建的epollfd。

events：表示动作类型。三中类型，如下所示：

1） EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；

2） EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件；

3） EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd。

fd：需要监听的fd。

event：告诉内核需要监听的事件。(EPOLLIN：表示对应的文件描述符可读（包括对端Socket）； EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可写； EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急数据可读（带外数据）； 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：将EPOLL设为边缘触发（Edge Triggered），这是相对于水平触发（Level Triggered）而言的。 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，需要再次调用epoll_ctl）

3、epoll_wait

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);

功能：收集在epoll监控的事件中已经发生的事件。

参数：

events：是分配好的epoll_event结构体数组，epoll将会把发生的事件赋值到events数组中（events不可以是空指针，内核只负责把数据赋值到这个event数组中，不会去帮助我们在用户态分配内存）。

maxevents：告诉内核这个events数组有多大，这个maxevents的值不能大于创建epoll_create时的size。

timeout：是超时时间（毫秒）。

返回值：如果函数调用成功，则返回对应IO上已准备好的文件描述符数目，如果返回0则表示已经超时。

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文章标题：如何理解epoll原理
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