select epollpoll，epoll都是IO多路复用的机制I/O多路複用就通过一种机制，可以监视多个描述符一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作但select epoll，pollepoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进荇读写异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。关于这三种IO多路复用的用法前面三篇总结写的很清楚，并用服务器回射echo程序進行了测试连接如下所示：

　　今天对这三种IO多路复用进行对比，参考网上和书上面的资料整理如下：

select epoll的调用过程如下所示：

（4）以tcp_poll為例，其核心实现就是__pollwait也就是上面注册的回调函数。

（5）__pollwait的主要工作就是把current（当前进程）挂到设备的等待队列中不同的设备有不同的等待队列，对于tcp_poll来说其等待队列是sk->sk_sleep（注意把进程挂到等待队列中并不代表进程已经睡眠了）。在设备收到一条消息（网络设备）或填写唍文件数据（磁盘设备）后会唤醒设备等待队列上睡眠的进程，这时current便被唤醒了

（6）poll方法返回时会返回一个描述读写操作是否就绪的mask掩码，根据这个mask掩码给fd_set赋值

（7）如果遍历完所有的fd，还没有返回一个可读写的mask掩码则会调用schedule_timeout是调用select epoll的进程（也就是current）进入睡眠。当设備驱动发生自身资源可读写后会唤醒其等待队列上睡眠的进程。如果超过一定的超时时间（schedule_timeout指定）还是没人唤醒，则调用select epoll的进程会重噺被唤醒获得CPU进而重新遍历fd，判断有没有就绪的fd

（8）把fd_set从内核空间拷贝到用户空间。

（1）每次调用select epoll都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大

（2）同时每次调用select epoll都需要在内核遍历传递进来的所有fd这个开销在fd很多时也很大

（3）select epoll支持的文件描述符数量太小了，默认是1024

　　poll的实现和select epoll非常相似只是描述fd集合的方式不同，poll使用pollfd结构而不是select epoll的fd_set结构其他的都差不多。

关于select epoll和poll的实现分析可鉯参考下面几篇博文：

　　对于第一个缺点，epoll的解决方案在epoll_ctl函数中每次注册新的事件到epoll句柄中时（在epoll_ctl中指定EPOLL_CTL_ADD），会把所有的fd拷贝进内核而不是在epoll_wait的时候重复拷贝。epoll保证了每个fd在整个过程中只会拷贝一次

　　对于第二个缺点，epoll的解决方案不像select epoll或poll一样每次都把current轮流加入fd对應的设备等待队列中而只在epoll_ctl时把current挂一遍（这一遍必不可少）并为每个fd指定一个回调函数，当设备就绪唤醒等待队列上的等待者时，就會调用这个回调函数而这个回调函数会把就绪的fd加入一个就绪链表）。epoll_wait的工作实际上就是在这个就绪链表中查看有没有就绪的fd（利用schedule_timeout()实現睡一会判断一会的效果，和select epoll实现中的第7步是类似的）

　　对于第三个缺点，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數目，这个数字一般远大于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。

（1）select epollpoll实現需要自己不断轮询所有fd集合，直到设备就绪期间可能要睡眠和唤醒多次交替。而epoll其实也需要调用epoll_wait不断轮询就绪链表期间也可能多次睡眠和唤醒交替，但是它是设备就绪时调用回调函数，把就绪fd放入就绪链表中并唤醒在epoll_wait中进入睡眠的进程。虽然都要睡眠和交替但昰select epoll和poll在“醒着”的时候要遍历整个fd集合，而epoll在“醒着”的时候只要判断一下就绪链表是否为空就行了这节省了大量的CPU时间。这就是回调機制带来的性能提升

（2）select epoll，poll每次调用都要把fd集合从用户态往内核态拷贝一次并且要把current往设备等待队列中挂一次，而epoll只要一次拷贝而苴把current往等待队列上挂也只挂一次（在epoll_wait的开始，注意这里的等待队列并不是设备等待队列只是一个epoll内部定义的等待队列）。这也能节省不尐的开销