探讨epoll原理（红黑树、rdlist的实现）

再谈epoll

• 原理

  • 关键概念：eventpoll结构体（fd管理器）、ep_poll_callback（回调）、rdlist（双向链表）、epitem（epoll管理的结点）
  • 每个epoll对象都有一个独立的eventpoll结构体，通过eventpoll管理存放epoll_ctl添加的事件集合，这些事件以epitem为结点挂载到红黑树上。添加到epoll中的事件，都会与设备驱动建立回调关系，当相应事件发生时该回调将事件对应的epitem结点加入rdlist即可；
  • 因此，当用户调用epoll_wait是指上内核只检查了rdlist是否为空，若非空将其拷贝到用户态并返回触发事件数量。
  • 可以说：红黑树+rdlist+回调铸就了epoll的高效。

• 为何支持百万并发

  • 不用重复传递事件集合
  • epoll初始化时，内核开辟了epoll缓冲区，缓冲区内事件以epitem结点挂载到红黑树上，通过epoll_ctl的任何操作都是O(logN)
  • epoll_wait调用仅需观察rdlist是否为空，若非空则拷贝rdlist到用户空间并返回触发事件数量，无需遍历
  • 向内核中断处理注册回调，一旦关心的事件触发，回调自动将socket对应的epitem添加到rdlist中

• ET和LT，来自电子的概念

  • ET边沿触发：无论事件是否处理完毕，仅触发一次
  • LT水平触发：只要事件没有处理完毕，每一次epoll_wait都触发该事件