1.还搞不懂epoll的核源原理与使用？一定不要错过这篇文章
2.C++通讯架构学习：epoll介绍及原理详解
3.图解 epoll 是如何工作的及epoll实现原理
4.epoll底层是什么意思？
5.高并发高吞吐IO秘密武器——Epoll池化技术
6.底层原理epoll源码分析，还搞不懂epoll的源码看过来

还搞不懂epoll的原理与使用？一定不要错过这篇文章

       epoll是Linux内核为高效处理大批量文件描述符而优化的poll机制，其核心优势在于能够显著提升系统CPU利用率，剖析尤其是核源在面对大量并发连接而活跃连接数量较少的场景。

       epoll通过内核与用户空间共享事件表实现事件驱动I/O模型，源码这种机制允许同时处理大量文件描述符，剖析jquery 3.1源码分析而不随描述符数量增长而降低效率。核源与select和poll相比，源码epoll接口更简单，剖析工作模式更加高效，核源广泛应用于高并发场景。源码

       epoll的剖析实现机制包括：socket等待队列用于接收数据后通知事件；事件表存储所有需要监控的文件描述符及其状态；eventpoll等待队列阻塞进程直到有事件发生；epoll_wait检测就绪队列，没有事件时挂起进程，核源直至检测到事件后唤醒。源码红黑树数据结构用于存储epoll事件节点。剖析

       创建epoll文件描述符通过epoll_create函数实现，参数size表示事件表大小，成功返回文件描述符，失败返回-1并设置errno。epoll_ctl函数用于操作事件：增加、删除或修改epoll事件，事件结构体epoll_event包含事件类型和数据指针。epoll事件列表包含如读、写、错误等状态。

       处理epoll事件遵循原则：epoll_wait获取事件等于注册事件与就绪事件的交集。epoll_ctl增加事件时，系统默认注册错误和挂起事件。epoll_wait函数监听事件，返回就绪事件数量。epoll编程流程涉及事件注册、等待事件和处理事件。

       epoll常见问题涉及模式区别、高效性、阻塞影响、socket模式选择。LT模式与ET模式关键在于事件触发方式，LT模式持续检测直至数据清空，ET模式仅在满足特定条件时触发。epoll高效在于其事件驱动机制和高效检测能力。阻塞模式不会影响性能，关键在于epoll机制及时唤醒处理事件。autojs论坛源码

       socket通常采用非阻塞模式以配合epoll机制，避免阻塞导致的性能损失。在epoll机制下，如果socket设置为阻塞模式，将面临任务抢占问题，进而影响整体性能。因此，socket应选择非阻塞模式与epoll机制相匹配。

C++通讯架构学习：epoll介绍及原理详解

       Epoll技术在I/O多路复用中起到关键作用，尤其在支撑高并发连接方面表现出色。它与kqueue技术相似，能够管理上万至数百万的并发连接。

       在服务器程序中，利用多进程或多线程处理连接，每个进程或线程对应一个连接。将Epoll技术融入项目中，构建小demo较为简单，但要将其应用到实际商业环境，难度会显著增加。

       Epoll的实现基于红黑树和双向链表。epoll_create函数创建一个eventpoll结构对象，由系统保存。epoll_ctl函数用于将socket及其相关事件添加到epoll对象中，以便监视socket数据交换，当有数据时系统通知。操作包括添加、删除和修改事件。

       epoll_wait函数阻塞等待事件发生，返回已就绪的读写事件集合。双向链表记录所有准备好事件的socket，实际事件数量即返回结果。epitem结构设计巧妙，既作为红黑树节点，又作为双向链表节点，方便内核操作。

       Epoll技术的运用能有效提升服务器性能和处理并发能力，是Linux服务器开发和架构师不可或缺的技术之一。

图解 epoll 是如何工作的及epoll实现原理

       Epoll是一种高效的Linux系统调用，特别适用于处理高并发网络连接。它革新了像CK问题那样的网络服务应用，相比传统的辅助html源码select和poll，epoll减少了内存拷贝，提高了效率。其核心原理在于内核通过epoll_instance数据结构来记忆用户关注的描述符及其事件，简化了事件处理过程。

       首先，用户通过epoll_create或epoll_create1创建epoll实例，这在内核中表现为struct eventpoll结构。新创建的epoll实例会与文件描述符关联，并分配文件描述符fd。用户通过epoll_ctl添加文件描述符和感兴趣的事件，内核会创建struct epitem并组织成红黑树以提高搜索效率。

       当文件描述符的事件发生时，如可读事件，内核会将对应的epoll_item挂接到epoll_instance的就绪链表上。用户通过epoll_wait获取这些事件，如果无事件，epoll_wait会将自己挂接到等待队列上等待。这样，epoll通过减少内存拷贝和高效的数据结构设计，显著优化了大规模网络应用的性能。

       学习C/C++ Linux后端开发网络底层原理，包括epoll工作原理，可以点击相关学习资料，内容涵盖了Linux内核、Nginx、TCP/IP等多方面知识。通过理解epoll的实现细节，开发者可以更好地应对高并发网络场景。

epoll底层是什么意思？

       epoll是Linux内核提供的一种I/O多路复用技术，可以在一个线程中监视多个文件描述符的状态，且当文件描述符就绪时，操作系统会通知应用程序，应用程序可以进行相应的处理。相比较于select和poll，epoll在高并发下性能更好且不会存在事件链问题，因此在很多高性能的网络应用中被广泛使用。

       epoll的底层实现原理是什么？

       epoll的底层实现原理是采用基于事件驱动的非阻塞I/O模型，使用红黑树作为事件集合的基础数据结构，使用双向链表作为就绪事件链表，从而实现高效的I/O多路复用。当应用程序向epoll注册文件描述符时，仁怀麻将源码epoll会将其添加到红黑树中，当文件描述符就绪时，操作系统会将就绪事件添加到回调链表中，epoll会通过回调函数来处理就绪事件，并将已处理的文件描述符从红黑树和回调链表中删除。

       epoll适用于高并发的服务器场景，如Web服务器、邮件服务器、聊天服务器等。在这些应用中，同时会有多个客户端连接到服务器上，服务器需要监听所有客户端的请求，相比较于传统的阻塞I/O和多线程/多进程模型，epoll的优势在于单线程下可以支持大量的并发连接，避免了线程切换和内存上下文切换所带来的开销，大大提高了服务器的性能和可伸缩性。

高并发高吞吐IO秘密武器——Epoll池化技术

       epoll是Linux特有的IO复用函数，使用一组函数来完成任务，而不是单个函数。

       epoll把用户关心的文件描述符上的事件放在内核的一个事件表中，不需要像select、poll那样每次调用都要重复传入文件描述符集或事件集。

       epoll需要使用一个额外的文件描述符，来唯一标识内核中的时间表，由epoll_create创建。

       函数原型

       函数返回

       特别注意epoll_wait函数成功时返回就绪的文件描述符总数。select和poll返回文件描述符总数。

       以寻找已经就绪的文件描述符，举个例子如下：

       epoll_wait只需要遍历返回的文件描述符，但是poll和select需要遍历所有文件描述符

       LT水平触发模式和ET边沿触发模式

       epoll监控多个文件描述符的I/O事件。epoll支持边缘触发(edge trigger，ET)或水平触发（level trigger，LT)，通过epoll_wait等待I/O事件，如果当前没有可用的事件则阻塞调用线程。

       select和poll只支持LT工作模式，epoll的默认的工作模式是LT模式。

       水平触发：

       边沿触发：

       所以，边沿触发模式很大程度上降低了同一个epoll事件被重复触发的次数，所以效率更高。

       1. 用户态将文件描述符传入内核的ak系统源码方式

       2. 内核态检测文件描述符读写状态的方式

       3. 找到就绪的文件描述符并传递给用户态的方式

       4. 重复监听的处理方式

       文章福利需要C/C++ Linux服务器架构师学习资料加群（资料包括C/C++，Linux，golang技术，内核，Nginx，ZeroMQ，MySQL，Redis，fastdfs，MongoDB，ZK，流媒体，CDN，P2P，K8S，Docker，TCP/IP，协程，DPDK，ffmpeg等）

       （1）epoll_create创建epoll池

       size标识内核事件表的大小，返回的文件描述符将作用于其他所有epoll系统调用的第一个参数。

       加上异常处理，一般的写法：

       这里epollfd来唯一标识epoll池，等于-1时表示出现了异常。

       （2）在epoll池中添加fd

       epfd就是刚才创建epoll池的fd，op代表操作类型，常见三种操作类型如下：

       所以我们这里使用EPOLL_CTL_ADD在epoll池中添加注册事件：

       （3）返回就绪文件描述符

       主要通过epoll_wait来实现：

       在一段超时时间内等待一组文件描述符上的事件。如果监测到事件，就将所有就绪的事件从内核事件表(epfd参数指定)中复制到第二个参数events指向的数组中。因为events数组只用于输出epoll_wait监测到的就绪事件，而不像select、poll那样就用于传入用户注册的事件，又用于输出内核检测到的就绪事件。这样极大提高了应用程序索引就绪文件描述符的效率。

       举个例子：

       要弄懂这些问题，需要深入了解epoll背后的数据结构。

       红黑树

       Linux 内核对于 epoll 池的内部实现就是用红黑树的结构体来管理这些注册进程来的句柄 fd。红黑树是一种平衡二叉树，时间复杂度为 O(log n)，就算这个池子就算不断的增删改，也能保持非常稳定的查找性能。

       关于红黑树为什么可以实现高效的增删查改，就是另一个故事了，可以简单地概括如下：

       （1）每个节点或者是黑色，或者是红色。

       （2）根节点是黑色。

       （3）每个叶子节点（NIL）是黑色。 [注意：这里叶子节点，是指为空(NIL或NULL)的叶子节点！]

       （4）如果一个节点是红色的，则它的子节点必须是黑色的。

       （5）从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点。

       双向链表

       epoll_ctl内部实现中，通过poll回调，poll 机制让上层能直接告诉底层，如果这个 fd 一旦读写就绪了，请底层硬件（比如网卡）回调的时候自动把这个 fd 相关的结构体放到指定队列中，并且唤醒操作系统。

       poll内部挂了个钩子，设置了唤醒的回调路径。这个路径存放在哪里？放到一个特定的队列（就绪队列，ready list），这个就绪队列其实是一个双向链表。放到就绪队列中，就可以唤醒epoll啦！

       放到就绪队列中的epoll结构体的名字叫做epitem，每个注册到 epoll 池的 fd 都会对应一个。

       为什么说为网络编程而生呢？因为文件系统不能使用epoll

底层原理epoll源码分析，还搞不懂epoll的看过来

       Linux内核提供关键epoll操作通过四个核心函数：epoll_create()、epoll_ctl()、epoll_wait()和epoll_event_callback()。操作系统内部使用epoll_event_callback()来调度epoll对象中的事件，此函数对理解epoll如何支持高并发连接至关重要。简化版TCP/IP协议栈在GitHub上实现epoll逻辑，存放关键函数的文件是[src ty_epoll_rb.c]。

       epoll的实现包含两个核心数据结构：epitem和eventpoll。epitem由rbn和rdlink组成，前者为红黑树节点，后者为双链表节点，实现事件对象的红黑树与双链表两重管理。eventpoll包含rbr和rdlist，分别指向红黑树根和双链表头，管理所有epitem对象。

       深入分析四个关键函数：

       epoll_create()：创建epoll对象，逻辑概括为六步。

       epoll_ctl()：根据用户传入参数构建epitem对象，依据操作类型（ADD、MOD、DEL）决定epitem在红黑树中的插入、更新或删除。

       epoll_wait()：检查双链表中是否有节点，若有填充用户指定内存，无则循环等待事件触发，调用epoll_event_callback()插入新节点。

       epoll_event_callback()：内核中被调用，用于处理服务器触发的五种特定情况，并将红黑树节点插入双链表。

       总结epoll底层实现，关键在于两个数据结构，分别管理事件与对象关系。epoll通过红黑树与双链表高效组织事件，确保高并发场景下的高效处理。

彻底搞懂epoll高效运行的原理

       epoll是一种Linux内核实现的I/O事件通知机制，用于实现I/O多路复用。I/O多路复用允许在一个操作里同时监听多个输入输出源，一旦其中一个或多个输入输出源可用，就对其执行读写操作。具体解释如下：

       事件通知机制是当事件发生时主动通知，与轮询机制相反。epoll的核心是3个API，即epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait。其中，epoll_create用于创建一个epoll实例，参数指定要监视的文件描述符的最大值，尽管该参数已被弃用，不应传递0。epoll_ctl用于管理需要监视的文件描述符集合，使用红黑树进行管理。epoll_wait用于向用户进程返回处于ready状态的文件描述符列表。

       epoll支持边缘触发（ET）和水平触发（LT）两种触发方式。ET模式在文件描述符上有可读写事件发生时，会通知处理程序去读写。如果这次没有将数据全部读写完，下次调用epoll_wait时会继续通知，直到事件再次发生。LT模式在文件描述符上有可读写事件发生时，只会通知一次，直到该文件描述符上出现第二次可读写事件才会再次通知。ET模式效率更高，可以避免大量不需要读写的就绪文件描述符充斥系统。

       在边缘触发模式下，缓冲区从不可读变成可读时会唤醒应用进程，而缓冲区数据变少的情况则不会再次唤醒应用进程。举例来说，假设有一个文件描述符，第一次有大量数据可读，epoll_wait会通知应用进程读取。如果只读取了一部分数据，下次epoll_wait只会被触发一次，直到又有更多数据可读时才会再次通知。

       Java开发工具包（JDK）默认在Linux上使用epoll，但采用的是水平触发方式。Netty重新实现了epoll机制，并采用了边缘触发方式，提供了更多的配置参数，如TCP_CORK和SO_REUSEADDR等。同时，Nginx也采用了边缘触发方式。

       与select和poll的对比中，epoll在用户态和内核态处理文件描述符、就绪文件描述符传递给用户态以及重复监听处理方式上有所不同。尽管epoll性能最佳，但在连接数少且连接活跃的情况下，select和poll可能表现更好，因为epoll的通知机制涉及较多函数回调。

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。

Epoll底层原理深究

       在epoll的使用中，核心涉及到两个数据结构，即epitem与eventpoll。

       eventpoll作为每个epoll实例的载体，创建于epoll_create()函数中。内核通过eventpoll中的wq（等待队列链表）来追踪阻塞在epoll对象上的用户进程状态。当内核检测到文件描述符就绪时，会将其添加至rdllist（就绪文件描述符链表）中，从而简化应用进程对就绪状态的判断，无需遍历整个树结构。rbr（红黑树）用于高效管理用户进程添加的所有socket连接。

       每个IO事件由epitem结构表示，用于epoll_ctl()函数中进行socket注册操作。eventpoll与epitem的关联如图所示。当使用epoll_ctl()函数注册socket时，内核将执行一系列操作，包含红黑树和链表的增删改查。

       epoll_wait()函数执行时，检查rdllist链表是否存在就绪数据，若有则返回，无则将当前进程加入等待队列中，阻塞直至有数据可用。

       epoll的锁机制包括自旋锁（spinlock）和互斥锁（mutex）。链表操作采用自旋锁，提高速度，避免阻塞。红黑树操作则需要互斥锁保护。epoll_wait等待采用pthread_cond_wait。

       关于epoll的回调时机，内核协议栈会在特定时刻通过回调函数通知epoll有IO事件发生。

       epoll的高效性也依赖于LT（水平）和ET（边缘）两种模式。LT模式下，事件在首次触发后仍然处于就绪状态，直至新事件触发。而ET模式下，每次事件触发后，文件描述符状态都会切换为未就绪，直至下次触发。

       对比于select/poll，epoll在处理大量并发连接时展现出更高效的能力，尤其是对于IO密集型应用。

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