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1.linux.poll
2.Handler消息机制（一）：Linux的源码epoll机制
3.「Linux」——select和epoll详解
4.epoll机制:epoll_create、epoll_ctl、源码epoll_wait、源码close
5.Linux内核源码解析---EPOLL实现4之唤醒等待进程与惊群问题
6.Linux 五种 IO 模式及 select、源码poll、源码epoll 详解（附样例代码）

linux.poll

       epoll实现原理？

       Epoll是LinuxIO的多路复用的机制，是select/poll的增强版本，在Linux内核fs/eventpoll.c中可以查看epoll的具体的实现。

       å­¦ä¹ ä»»ä½•ç»„件，首先得知道它有什么数据结构或者数据类型，epoll主要有两个结构体：eventpoll和epitem。epitem是每一个IO对应的事件，比如EPOLL_CTL_ADD操作时，就需要创建一个epitem；eventpoll是每一个epoll所对应的，比如epoll_create就是创建一个eventpoll。

       libevent详解？

       libevent是一个轻量级的开源的高性能的事件触发的网络库，适用于windows、linux、bsd等多种平台，内部使用select、epoll、kqueue等系统调用管理事件机制。

       libevent支持多种I/O多路复用技术（epoll、poll、dev/poll、select和kqueue等），在不同的操作系统下，做了多路复用模型的抽象，可以选择使用不同的模型，通过事件函数提供服务。

       å¦‚何在linuxsuse中配置NTP服务器？

       åœ¨suse上配置ntp

       $vim/etc/ntp.conf

       #增加时间源

       server...1

       $chkconfigntpon#在系统重启时启动服务

       $servicentpstart#启动ntp

       $servicentpstatus#查看ntp状态

       é—®é¢˜ï¼š

       1）为什么在故意改了一个错误的时间，ntpd没有更新时间？

       å¦‚果差异很大，需要重新doinganInitialSynchronization，IfthetimeonthelocalserverisverydifferentfromthatofitsprimarytimeserveryourNTPdaemonwilleventuallyterminateitselfleavinganerrormessageinthe/var/log/messagesfile.Youshouldrunthentpdate-ucommandtoforceyourservertobecomeinstantlysynchronizedwithitsNTPserversbeforestartingtheNTPdaemonforthefirsttime.The源码获取时间html源码ntpdatecommanddoesn'truncontinuouslyinthebackground,youwillstillhavetorunthentpddaemontogetcontinuousNTPupdates.

       2）/etc/ntp.conf中选择主NTPServer

       é€‰æ‹©äº†å“ªä¸ªserver做为主server是按stratum的大小决定的？应该不是，由ntp的算法决定，如在virtualbox中的suse怎么样都无法选择外部时钟源，ntpd在几次polltime后算法就决定使用local源，郁闷啊。由于是虚拟机中运行，时钟和cpu的频率有关系，跳得比真实的硬件快，在virtaulbox中ntp的算法认为local源比外部源更准确就使用了local的，解决的方法可以去掉local源，只使用外部源或者在crontab中每分钟执行一次ntpdate了。

       å³ä½¿æŠŠæœ¬æœºçš„stratum设置为比外部源更高的，过了一段时间以后，virtualbox中的suse还是选择了local，郁闷again

       fudge..1.0stratum#notdisciplined

       remoterefidsttwhenpollreachdelayoffsetjitter

       ==============================================================================

       LOCAL(0).LOCL.l...

       ......u.-..

       æ³¨æ„æœ€å¼€å§‹çš„时候，ip地址前面是没有符号的，poll几次以后ntp就会选择一个主时间源，前面带*号标识。

       3）windows上的ntpserver配置

       å®˜æ–¹ntp.org推荐的win上的ntpserver，mandlineutilityntpqcanbeusedtocheckthestatusofaNTPdaemononeitherthelocalmachineoronaremotehost.

       ntpqcanberuninaninteractivemodeorinbatchmode.Inbatchmode,ntpqexecutesacommandandreturnstothecommandprompt.Theparameter-p('peers')letsntpqprintthestatusofaNTPdaemon.Enter

       ntpq-p

       todisplaythestatusofthedaemononthelocalmachine,or

       ntpq-pntp_server

       todisplaythestatusofthedaemonontheremotehostntp_server.ThecommandshouldprintatablewithonestatuslineforeachreferencetimesourcewhichhasbeenconfiguredfortheNTPdaemononthespecifiedhost:

       remoterefidsttwhenpollreachdelayoffsetjitter

       =======================================================================

       LOCAL(0)LOCAL(0)l...

       *GENERIC(0).DCFa.0-...

       +..3..PPS.1u.-0..

       ThetableaboveshowstheoutputforaNTPdaemonwhichhas3referencetimesources:itsownlocalclock,aDCFradioclockasrefclock-0,plusanNTPdaemononthenetwork,withIPaddress..3..

       Ifthefirstcharacterofalineisnotblankthenitcontainsaqualifierforthecorrespondingreferencetimesource.Immediatelyafterthedaemonhasbeenstartedallqualifiersareblank.TheNTPdaemonneedsseveralpollingcyclestochecktheavailabletimesourcesanddeclareoneofthemasthereferenceitsynchronizesto.

       Anasterisk*inthefirstcolumnmarksthereferencetimesourcewhichiscurrentlypreferredbytheNTPdaemon,the+charactermarkshighqualitycandidatesforthereferencetimewhichcouldbeusedifthecurrentlyselectedreferencetimesourceshouldbecomeunavailable.

       ThecolumnremotedisplaystheIPaddressorthehostnameofthereferencetimesource,whereLOCALreferstothelocalclock.Therefidshowsthetypeofthereferenceclock,wheree.g.LOCALorLCLreferstothelocalclockagain,.DCFa.referstoastandardDCFtimesource,and.PPS.indicatesthatthereferenceclockisdisciplinedbyahardwarepulse-per-secondsignal.Otheridentifiersarepossible,dependingonthetypeofthereferenceclock.

       Thecolumnstreflectsthestratumnumberofthereferencetimesource.Intheexampleabove,thelocalclockhasstratum,theremotetimeserverat..3.hasstratum1whichisthebestyoucanseeacrossthenetwork,andthelocalradioclockhasstratum0,sotheradioclockiscurrentlybeingpreferred.

       Everytimeawhencountreachesthepollnumberinthesameline,theNTPdaemonqueriesthetimefromthecorrespondingtimesourceandresetsthewhencountto0.Thequeryresultsofeachpollingcyclearefilteredandusedasameasurefortheclock'squalityandreachability.

       Thecolumnreachshowsifareferencetimesourcecouldbereachedatthelastpollingintervals,i.e.datacouldbereadfromthereferencetimesource,andthereferencetimesourcewassynchronized.Thevaluemustbeinterpretedasan8bitshiftregisterwhosecontentsisforhistoricalreasonsdisplayedasoctalvalues.IftheNTPdaemonhasjustbeenstarted,thevalueis0.Eachtimeaquerywassuccessfula'1'isshiftedinfromtheright,soafterthedaemonhasbeenstartedthesequenceofreachnumbersis0,1,3,7,,,,,.Themaximumvaluemeansthattheeightlastquerieswerecompletedsuccessfully.

       Queriesareconsideredsuccessfulifdatacanbereceivedfromthetimesource,andthetimesourceinturnclaimstobesynchronizedtosomeothertimesource.Incaseofahardwarereferenceclockthismeansthequeryconsideredunsuccessfulifthehardwarereferenceclockisnotsynchronizedtoitsincomingtimesignal,e.g.becausetheclock'santennahasbeendisconnected,orifnodatacanbereceivede.g.becausetheserialcabletoanexternaldevicehasbeendisconnected.

       TheNTPdaemonmusthavereachedareferencetimesourceseveraltimes(reachnot0)beforeitselectsapreferredtimesourceandputsanasteriskinthefirstcolumn.

       Thecolumnsdelay,offsetandjittershowsometimingvalueswhicharederivedfromthequeryresults.Insomeversionsofntpqthelastcolumnislabeleddisp(fordispersion)insteadofjitter.Allvaluesareininmilliseconds.Thedelayvalueisderivedfromtheroundtriptimeofthequeries.Theoffsetvalueshowsthedifferencebetweenthereferencetimeandthesystemclock.Thejittervalueindicatesthemagnitudeofjitterbetweenseveraltimequeries.

Handler消息机制（一）：Linux的epoll机制

        在linux 没有实现epoll事件驱动机制之前，我们一般选择用select或者poll等IO多路复用的源码方法来实现并发服务程序。在linux新的源码内核中，有了一种替换它的源码机制，就是源码epoll。

        相比select模型，源码poll使用链表保存文件描述符，源码因此没有了监视文件数量的源码限制，但其他三个缺点依然存在。源码

        假设我们的源码服务器需要支持万的并发连接，则在__FD_SETSIZE 为的情况下，则我们至少需要开辟1k个进程才能实现万的并发连接。除了进程间上下文切换的时间消耗外，从内核/用户空间大量的无脑内存拷贝、数组轮询等，是系统难以承受的。因此，基于select模型的服务器程序，要达到万级别的并发访问，是一个很难完成的任务。

        由于epoll的实现机制与select/poll机制完全不同，上面所说的 select的缺点在epoll上不复存在。

        设想一下如下场景：有万个客户端同时与一个服务器进程保持着TCP连接。而每一时刻，通常只有几百上千个TCP连接是活跃的(事实上大部分场景都是这种情况)。如何实现这样的高并发？

        在select/poll时代，服务器进程每次都把这万个连接告诉操作系统(从用户态复制句柄数据结构到内核态)，让操作系统内核去查询这些套接字上是否有事件发生，轮询完后，再将句柄数据复制到用户态，机构抬高筹码指标源码让服务器应用程序轮询处理已发生的网络事件，这一过程资源消耗较大，因此，select/poll一般只能处理几千的并发连接。

        epoll的设计和实现与select完全不同。epoll通过在Linux内核中申请一个简易的文件系统(文件系统一般用什么数据结构实现？B+树)。把原先的select/poll调用分成了3个部分：

        1）调用epoll_create()建立一个epoll对象(在epoll文件系统中为这个句柄对象分配资源)

        2）调用epoll_ctl向epoll对象中添加这万个连接的套接字

        3）调用epoll_wait收集发生的事件的连接

        如此一来，要实现上面说是的场景，只需要在进程启动时建立一个epoll对象，然后在需要的时候向这个epoll对象中添加或者删除连接。同时，epoll_wait的效率也非常高，因为调用epoll_wait时，并没有一股脑的向操作系统复制这万个连接的句柄数据，内核也不需要去遍历全部的连接。

        当某一进程调用epoll_create方法时，Linux内核会创建一个eventpoll结构体，这个结构体中有两个成员与epoll的使用方式密切相关。eventpoll结构体如下所示：

        每一个epoll对象都有一个独立的eventpoll结构体，用于存放通过epoll_ctl方法向epoll对象中添加进来的事件。这些事件都会挂载在红黑树中，如此，重复添加的事件就可以通过红黑树而高效的识别出来(红黑树的插入时间效率是lgn，其中n为树的高度)。

        而所有添加到epoll中的事件都会与设备(网卡)驱动程序建立回调关系，也就是说，当相应的事件发生时会调用这个回调方法。这个回调方法在内核中叫ep_poll_callback,它会将发生的事件添加到rdlist双链表中。

        在epoll中，对于每一个事件，都会建立一个epitem结构体，如下所示：

        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epitem元素即可。如果rdlist不为空，仿送码网源码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。

        epoll结构示意图

        通过红黑树和双链表数据结构，并结合回调机制，造就了epoll的高效。

        events可以是以下几个宏的集合：

        EPOLLIN：触发该事件，表示对应的文件描述符上有可读数据。(包括对端SOCKET正常关闭)；

        EPOLLOUT：触发该事件，表示对应的文件描述符上可以写数据；

        EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；

        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(EdgeTriggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。

        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的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里。

        示例：

        ET(EdgeTriggered):高速工作模式，只支持no_block(非阻塞模式)。在此模式下，当描述符从未就绪变为就绪时，内核通过epoll告知。然后它会假设用户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，直到某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了。(触发模式只在数据就绪时通知一次，若数据没有读完，下一次不会通知，直到有新的就绪数据)

        LT(LevelTriggered):缺省工作方式，支持blocksocket和no_blocksocket。在LT模式下内核会告知一个文件描述符是否就绪了，然后可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果不作任何操作，内核还是会继续通知！若数据没有读完，内核也会继续通知，直至设备数据为空为止！怎么获得别人网站源码

        1.我们已经把一个用来从管道中读取数据的文件句柄(RFD)添加到epoll描述符

        \2. 这个时候从管道的另一端被写入了2KB的数据

        \3. 调用epoll_wait(2)，并且它会返回RFD，说明它已经准备好读取操作

        \4. 然后我们读取了1KB的数据

        \5. 调用epoll_wait(2)……

        ET工作模式：

        如果我们在第1步将RFD添加到epoll描述符的时候使用了EPOLLET标志，在第2步执行了一个写操作，第三步epoll_wait会返回同时通知的事件会销毁。因为第4步的读取操作没有读空文件输入缓冲区内的数据，因此我们在第5步调用epoll_wait(2)完成后，是否挂起是不确定的。epoll工作在ET模式的时候，必须使用非阻塞套接口，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。

        只有当read(2)或者write(2)返回EAGAIN时(认为读完)才需要挂起，等待。但这并不是说每次read()时都需要循环读，直到读到产生一个EAGAIN才认为此次事件处理完成，当read()返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时(即小于sizeof(buf))，就可以确定此时缓冲中已没有数据了，也就可以认为此事读事件已处理完成。

        LT工作模式：

        LT方式调用epoll接口的时候，它就相当于一个速度比较快的poll(2)，并且无论后面的数据是否被使用，因此他们具有同样的职能。

        当调用 epoll_wait检查是否有发生事件的连接时，只是检查 eventpoll对象中的 rdllist双向链表是否有 epitem元素而已，如果 rdllist链表不为空，则把这里的事件复制到用户态内存中，同时将事件数量返回给用户。因此，epoll_wait的效率非常高。epoll_ctl在向 epoll对象中添加、修改、删除事件时，从 rbr红黑树中查找事件也非常快，也就是jlink ob 有源码吗?说，epoll是非常高效的，它可以轻易地处理百万级别的并发连接。

        1.减少用户态和内核态之间的文件句柄拷贝；

        2.减少对可读可写文件句柄的遍历。

        /developer/information/linux%epoll%E6%9C%BA%E5%%B6

        /s?id=&wfr=spider&for=pc

「Linux」——select和epoll详解

       系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。select系统调用允许程序监视多个文件描述符的状态变化；程序会在这里等待，直到被监视的文件描述符有一个或多个发生了状态改变。

       1. select函数原型

       select的函数原型如下: #include

       2. 参数解释

       3. 参数timeout取值

       4. 返回值

       5. 监控原理

       二、select就绪条件

       1. 读就绪

       2. 写就绪

       三、select的特点

       四、select的优缺点

       1. 缺点

       2. 优点

       五、select使用实例

       使用select实现字典服务器

       tcp_select_server.hpp

       dict_server.cc这个代码和之前相同，只是把里面的server对象改成TcpSelectServer类即可。客户端和之前的客户端完全相同，无需单独开发

       poll

       int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout)

       struct pollfd{ int fd; //文件描述符short events; //对当前描述符实际就绪的事件short revents; //当前描述符实际就绪的事件}

       poll对描述符进行监控，是对最关心的描述符组织一个事件结构，填充信息：events中填充，用户关心的事件，进行监控后，若描述符就绪了整个事件，则将这个事件在revents中进行记录

       epoll

       epoll是为了处理大量的句柄而改进的poll

       一、epoll_create创建一个epoll的句柄

       二、epoll_wait

       1. 收集在epoll监控的事件中已经发送的事件

       2. epoll的优点(和select的缺点对应)

       三、epoll的使用场景

       例如，典型的一个需要处理上万个客户端的服务器，例如各种互联网APP的入口服务器，这样的服务器就很适合epoll。如果只是系统内部，服务器和服务器之间进行通信，只有少数的几个连接，这种情况下用epoll就并不合适。具体要根据需求和场景特点来决定使用哪种IO模型。

epoll机制:epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait、close

       在Linux网络编程领域，选择性调用(select)曾是处理事件触发的主要工具。然而，随着Linux内核的更新，一种新的机制——epoll机制——被引入，以替代传统的select。相较于select，epoll的最大优势在于它能避免监听文件描述符数量增长导致的效率降低。原因在于，select通过轮询处理事件，文件描述符数量越多，处理时间就越长。然而，linux/posix_types.h文件中声明的`#define__FD_SETSIZE `仅表示最多同时监听个fd，通过修改头文件并重新编译内核，这一限制虽然可以扩大，但这并非解决之道。

       epoll的接口简洁明了，仅包含三个核心函数：

       1. 创建epoll句柄：`int epfd = epoll_create(int size);`。此步骤用于生成一个epoll专用的文件描述符，用户需提供一个参数`size`，以告知内核预计监听的文件描述符的最大数量。值得注意的是，创建epoll句柄后，它会占用一个fd值，因此使用完毕后必须调用`close()`进行关闭，避免fd耗尽问题。

       2. 控制事件：`int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);`。该函数用于对epoll句柄进行事件控制，包括注册、修改或删除监听事件。参数`epfd`为`epoll_create`的返回值，`op`表示要执行的操作类型（如注册事件、修改事件、删除事件），`fd`为关联的文件描述符，而`event`指向`epoll_event`结构的指针，用于向内核指示需要监听的事件类型。

       3. 等待事件触发：`int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);`。此函数用于等待事件发生，类似于select调用。它接收事件集合、最大事件数量、超时时间（以毫秒为单位，0表示立即返回，-1表示阻塞直到事件发生）作为参数，并返回实际处理事件的数量。

       在epoll中，事件注册函数主要负责注册要监听的事件类型。通过设置`epfd`为`epoll_create()`的返回值，`op`为`EPOLL_CTL_ADD`、`EPOLL_CTL_MOD`或`EPOLL_CTL_DEL`来分别注册、修改或删除事件。`fd`参数关联文件描述符，而`events`结构中的`EPOLLIN`、`EPOLLOUT`、`EPOLLPRI`、`EPOLLERR`、`EPOLLHUP`等宏用于指示事件类型，如读事件、写事件、优先读事件、错误事件、挂断事件等。

       EPOLL事件有两种模型：Edge Triggered(ET)和Level Triggered(LT)。ET模式以高速工作，适用于非阻塞socket，但错误率较高，且只支持无阻塞套接口，避免多文件描述符处理任务被饿死。LT模式则相当于快速的poll机制，支持阻塞和非阻塞socket，错误率较小，是默认工作方式。当使用ET模式时，若在事件处理后不对文件描述符进行I/O操作，内核会持续通知，直到收到新的事件。相反，LT模式在事件处理后会立即停止通知，直至文件描述符再次变为可操作状态。

       通过epoll机制的引入，Linux网络编程在事件处理效率和灵活性上有了显著提升，为开发者提供了更高效、更可靠的事件处理方式。

Linux内核源码解析---EPOLL实现4之唤醒等待进程与惊群问题

       在Linux内核源码的EPOLL实现中，第四部分着重探讨了数据到来时如何唤醒等待进程以及惊群问题。当网卡接收到数据，DMA技术将数据复制到内存RingBuffer，通过硬中断通知CPU，然后由ksoftirqd线程处理，最终数据会进入socket接收队列。虽然ksoftirqd的创建过程不在本节讨论，但核心是理解数据如何从协议层传递到socket buffer。

       在tcp_ipv4.c中，当接收到socket buffer时，会首先在连接表和监听表中寻找对应的socket。一旦找到，进入tcp_rcv_established函数，这里会检查socket是否准备好接收数据，通过调用sock_data_ready，其初始值为sock_def_readable，进而进入wake_up函数，唤醒之前挂上的wait_queue_t节点。

       在wake_up方法中，会遍历链表并回调ep_poll_callback，这个函数是epoll的核心逻辑。然而，如果epoll的设置没有启用WQ_FLAG_EXCLUSIVE，就会导致惊群效应，即唤醒所有阻塞在当前epoll的进程。这在default_wake_function函数中体现，如果没有特殊标记，进程会立即被唤醒并进入调度。

       总结来说，epoll的唤醒过程涉及socket buffer、协议层处理、链表操作以及回调函数，其中惊群问题与默认的唤醒策略密切相关。理解这些细节，有助于深入理解Linux内核中EPOLL的异步操作机制。

Linux 五种 IO 模式及 select、poll、epoll 详解（附样例代码）

       作为Web后端开发者，Linux的IO模式和Socket编程是核心内容。Socket简单来说就是IP地址和端口号的组合，用于进程间通信。本文将首先介绍IO模式的基础知识，然后深入探讨select、poll和epoll的工作原理及其优缺点，最后通过示例代码帮助理解。

       1. 基础概念：Linux区分用户空间（3G）和内核空间（1G），进程切换由内核负责，涉及上下文切换。文件描述符是程序与内核交互的桥梁，缓存I/O涉及操作系统内核缓冲区。IO模式有五种，包括阻塞与非阻塞、多路复用、同步与异步的区别。

       2. IO多路复用：select、poll和epoll都用于同时监视多个文件描述符，select和poll各有其限制，而epoll不受文件描述符数量限制，以事件驱动的方式工作，效率更高。

       3. select示例：需维护文件描述符数组，内核事件发生后用户空间遍历数组判断变化。poll与select类似，只是使用链表代替数组。

       4. epoll详解：分为边缘（ET）和水平（LT）两种模式，ET模式要求一次性收取数据，而LT模式可按需接收。epoll_wait等待事件，返回就绪事件数量或超时结果。

       5. 实际应用：epoll在高并发场景中表现优秀，如Nginx，但在连接不高的情况下，多线程配合阻塞IO可能更为适用。