什么是epoll

epoll 是 Linux 系统上一个高性能、高效率的网络I/O事件通知机制。它主要用于处理大量并发连接的场景，如Web服务器、游戏服务器等。epoll 通过提供一种非阻塞式的I/O模型，使得程序能够在单个线程中同时处理多个网络连接，从而大大提高了程序的并发性能。

epoll 的核心概念

epoll 的核心概念主要包括三个部分：epoll_create、epoll_ctl 和 epoll_wait。其中，epoll_create 创建一个 epoll 实例，epoll_ctl 用于添加、修改或删除文件描述符的监控事件，epoll_wait 则用于等待文件描述符上的事件发生。

epoll 的实时调度机制

epoll 的实时调度机制是其高性能的关键所在。以下是 epoll 实时调度的一些关键点：

1. 事件触发

epoll 通过事件触发机制来通知应用程序某个文件描述符的状态发生了变化。当文件描述符可读、可写或发生了异常时，epoll 会将这些事件放入一个事件列表中，等待应用程序去处理。

2. 非阻塞模式

epoll 在创建文件描述符时，默认设置为非阻塞模式。这意味着当文件描述符没有数据可读或无法写入时，epoll 不会阻塞程序执行，而是立即返回，让程序去处理其他任务。这种非阻塞模式使得 epoll 能够在单个线程中高效地处理多个文件描述符。

3. 事件列表

epoll 使用一个事件列表来存储所有监控的文件描述符及其对应的事件。当 epoll_wait 被调用时，它将返回事件列表中所有就绪事件的文件描述符。应用程序可以遍历这个列表，对每个就绪事件进行处理。

4. 事件优先级

epoll 可以根据事件的优先级来调度处理。当多个事件同时就绪时，epoll 会按照事件的优先级来处理它们。这可以通过在 epoll_ctl 中设置事件的优先级来实现。

epoll 的优势

epoll 相比于传统的 select 和 poll 机制，具有以下优势：

1. 高性能

epoll 通过非阻塞模式和事件触发机制，能够在单个线程中高效地处理大量并发连接，从而提高了应用程序的性能。

2. 高效的内存使用

epoll 使用一种称为“事件表”的数据结构来存储事件，这种数据结构比 select 和 poll 使用的位图更加高效，能够节省内存。

3. 良好的可扩展性

epoll 支持超过 10 万个并发连接，具有良好的可扩展性，适用于处理大规模网络应用程序。

总结

epoll 是 Linux 系统上一个高性能、高效率的网络I/O事件通知机制。它的实时调度机制通过事件触发、非阻塞模式、事件列表和事件优先级等特性，使得应用程序能够在单个线程中高效地处理大量并发连接。因此，epoll 成为现代网络应用程序的首选I/O模型之一。