在linux中，多路IO复用的方式有select poll epoll这几种方式。selece和poll，都不是线程安全的，而epoll是线程安全的。epoll在大并发的情况下，性能远高于selece和poll机制。

epoll C API

• int epoll_create(int size);
• 功能：创建epoll

• 参数：

  • size: 从内核2.6开始，size的值已经被忽略，但是这个值必须要大于0
  • 返回值： 成功返回文件描述符，失败返回 -1, errno中含有失败的原因

• int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

• 功能：用于添加或者移除对目标fd的监控

• 参数：

  • epfd:epoll_create返回的文件描述符
  • op:
    – EPOLL_CTL_ADD 和fd相关文件的添加
    – EPOLL_CTL_MOD 和fd相关文件的修改
    – EPOLL_CTL_DEL 和fd相关文件的移除
  • fd:目标文件描述符
  • event:event是和fd相关的描述 epoll_event的结构体如下
    

    typedef union epoll_data {
               void        *ptr;
               int          fd;
               uint32_t     u32;
               uint64_t     u64;
           } epoll_data_t;
    
           struct epoll_event {
               uint32_t     events;      /* Epoll events */
               epoll_data_t data;        /* User data variable */
           };
    events的可选项
    EPOLLIN   EPOLLOUT  EPOLLRDHUP等 

• int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,
  int maxevents, int timeout);
• 功能：等待epoll事件的发生，发生的事件保存在events中
• 参数
  
  • events：存放这发生的事件
  • maxevents 最大的发生时间数
  • timeout epoll_wait超时时间
• 返回值：发生的事件个数

epoll 实例

在代码中，监控目录下的文件的输入EPOLLIN，当时间发生后，通过fd读取相应的内容

#include <sys/epoll.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

#define DATA_MAX_LEN 500

/* usage: epoll <file1> [file2] [file3] ... */

int add_to_epoll(int fd, int epollFd)
{
    int result;
    struct epoll_event eventItem;
    memset(&eventItem, 0, sizeof(eventItem));
    eventItem.events = EPOLLIN;
    eventItem.data.fd = fd;
    result = epoll_ctl(epollFd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &eventItem);
    return result;
}

void rm_from_epoll(int fd, int epollFd)
{
    epoll_ctl(epollFd, EPOLL_CTL_DEL, fd, NULL);
}


int main(int argc, char **argv)
{
    int mEpollFd;
    int i;
    char buf[DATA_MAX_LEN];
    static const int EPOLL_MAX_EVENTS = 16;
    struct epoll_event mPendingEventItems[EPOLL_MAX_EVENTS];

    if (argc < 2)
    {
        printf("Usage: %s <file1> [file2] [file3] ...\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    /* epoll_create */
    mEpollFd = epoll_create(8);
    for (i = 1; i < argc; i++)   
    {
        int tmpFd = open(argv[i], O_RDWR);
        add_to_epoll(tmpFd, mEpollFd);
    }

    while (1)
    {

        int pollResult = epoll_wait(mEpollFd, mPendingEventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, -1);
        for (i = 0; i < pollResult; i++)
        {
            printf("Reason: 0x%x\n", mPendingEventItems[i].events);
            int len = read(mPendingEventItems[i].data.fd, buf, DATA_MAX_LEN);
            buf[len] = '\0';
            printf("get data: %s\n", buf);

        }

    }

    return 0;
}

测试

上述代码，是一个监控的EPOLL_CTL_ADD EPOLLIN的事件，是用read的方式获取。
故创建一个管道，使用echo往管道中写，代码就能通过read进行读取
“`
mkdir tmp //创建一个临时目录
mkfifo tmp/1 tmp/2 tmp/3 //创建3个fifo
./epoll tmp/1 tmp/2 tmp/3 & //使用epoll进行监控

echo 111> tmp/1 //往管道中写数据
echo 222 >tmp/2

总结

epoll用户监控多个文件描述符fd的EPOLL_CTL_ADD 、EPOLL_CTL_MOD、和EPOLL_CTL_DEL的行为。

参考文献

IO 多路复用是什么意思？
IO多路复用之epoll总结
韦东山android输入子系统部分的内容