由于epoll用的比较多，最近看到一些网友关于epoll的问答，所以我就想整理成一篇文章，这样看起来和理解起来都方便一些。

?问题1：什么是epoll的ET/LT模式，select/poll支持吗？

ET是edge trigger，也就是边缘触发，它是指当可读/可写事件到来时触发，重点是它只触发一次，见下图：

LT是level trigger，也就是水平触发，它是重点是可以触发多次，

代码实现实际上很简单，只有一行代码，没有想到吧。

do_epoll_wait
|--ep_poll
    |--ep_send_events
        |--ep_send_events_proc
 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
             void *priv)
{
    ....
    list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
    ....
    if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
      epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
    //就是这句，如果不是ET，就把epi重新加入ep的就绪列表中，
    //这样下次再调用epoll_wait时，还能再就绪列表中看到这个epi，
    //然后再看看该epi是否可读。
    else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
      /*
       * If this file has been added with Level
       * Trigger mode, we need to insert back inside
       * the ready list, so that the next call to
       * epoll_wait() will check again the events
       * availability. At this point, no one can insert
       * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
       * callers are locked out by
       * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
       * poll callback will queue them in ep->ovflist.
       */
      list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
      ep_pm_stay_awake(epi);
    }

问题2：为啥我们总建议ET触发模式跟non-block的socket一起使用呢？那能不能跟block的socket一起用呢？

• 由于ET仅触发一次，所以很多资料都建议说ET要跟non-block的socket一起使用，很多也都没有解释原因，我来解答一下：

首先ET模式可以跟block的socket使用，没有问题，可以工作，原因是epoll只是一种让用户态知道socket是可读可写的方式或方法，epoll本身并不能影响socket本身的读写。为啥用户态要知道socket是否可读可写呢？原因是假如我们有1000个socket，每次只有两个socket是可读/可写的，这个时候我们肯定不希望遍历1000个socket，都去内核使用read/write去尝试的，我们希望内核能一次性告诉我们哪两个socket是可读/可写的。

• 那为啥建议ET跟non-block配合使用呢？

因为有ET的特性，当告诉我们socket可读时，我们要一直读，读到没有数据为止，可是如果是block的socket的话，这个时候就会阻塞再read中，导致我们不能等待再epoll_wait中：

//伪码
while(true){
    struct epoll_event *events;
    events = (struct epoll_event *) calloc (MAXEVENTS, sizeof event);
    //如果fd是非阻塞的，就会阻塞再epoll_wait中
    int n = epoll_wait(ep, events,...);
    for(int i=0; i<n; i++){
        //如果fd是阻塞的，就会阻塞再read中
        while(read(events[i].data.fd,...) >);
    }    
}

问题3：我们能不能把一个句柄（socket）添加到不同的epoll_event中？

可以的，甚至可以把socket添加到epoll_event后，还可以使用select/poll，原因是因为sock使用一个列表来管理等待唤醒列表，当然我们可以添加多个。

|--tcp_poll
   |--sock_poll_wait
static inline void sock_poll_wait(struct file *filp, struct socket *sock,
          poll_table *p)
{
  if (!poll_does_not_wait(p)) {
     //sock->wq.wait是队列头，可以添加多个订阅者着
    poll_wait(filp, &sock->wq.wait, p);
    /* We need to be sure we are in sync with the
     * socket flags modification.
     *
     * This memory barrier is paired in the wq_has_sleeper.
     */
    smp_mb();
  }
}

我们可以构造一种使用场景，client两个线程，一个读，而另一个写同一个socket，server侧也有两个线程，同样是一个读一个写这个socket，拓扑如下：

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问题4：EPOLLONESHOT时，如果缓冲区有未读取的数据，会立刻触发事件么？

首先我们得知道什么是EPOLLONESHOT，顾名思义就是一次性，这个一次性是指我只接收一次该fd的可读/可写等通知，后续有的话也不要通知我了，如果我再想要得到通知的话，就再使用：epoll_ctl (efd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event) 来添加一下。

do_epoll_wait
|--ep_poll
    |--ep_send_events
        |--ep_send_events_proc
 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
             void *priv)
{
    ....
    list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
    ....
    if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
      //清掉EPOLLIN EPOLLOUT EPOLLERR等event
      epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;

这个时候就有个问题，那就是等我调用epoll_ctl (efd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event)来把socket的fd添加到ep中时，那如果这个时候该socket是可读/可写的，后面我epoll_wait时能通知到我吗？

答案是：可以的。

我们来解释一下原因，

1）重设EPOLLONESHOT在前，数据到来在后，这没有问题，因为重设EPOLLONESHOT时，同时app要带原有的event标志，等数据来时，就可以放入就绪列表中了

2) 数据到来在前，重设EPOLLONESHOT在后，在重设EPOLLONESHOT时，设置完event标志后，内核会做一次poll动作，如果是就绪状态（可读、可写等），内核就把这个fd放入就绪列表中。当app重设EPOLLONESHOT时，内核会调用到下面函数：

fs/eventpoll.c
static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
         const struct epoll_event *event)
{
    ...
     epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
  epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
        ...
                 //执行poll，
          if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
    write_lock_irq(&ep->lock);
                //如果可用且没有在就绪列表，就放入就绪列表
    if (!ep_is_linked(epi)) {
      list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);

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这个是可以的，我们不要忘了epoll是做什么的，epoll是实现多路IO通知机制的，比如我有1000个socket，我得知道哪些是可读/可写的，然后我再去读/写它，比如下面的伪码：

while(1)
{
    int n = epoll_wait (efd, events, MAXEVENTS, -1);
    //精确知道哪个可读可写
    for(int i=0; i<n;i++)
    {
        read(events[i].data.fd,...);
    }
}

然而如果我们不使用epoll这样的通知机制我们要怎么做呢？

实际上我们也可以做，只是效率低下：

while(1)
{
    for(int i=0; i<n;i++) //不知道哪个socket是可读/可写，我们
                           //全部遍历
    {
        read(socket[i],...); //socket可以是block和non-block
    }
    sleep(1);//休息一会，避免当socket全是non-block时，持续占CPU
}

所以即使你把fd添加到epoll/select/poll中，不会影响fd的可读可写的。

总结：

相比select/poll来说epoll是比较的高效，这跟它的实现是有关的，然而select/poll的实现是简单的，目的都是相同的，都是为了实现多路IO复用，然而它们不会影响到fd（包括socket）的读写，任何使用你都可以使用write/read去读写数据的，只是你如果想在读写之前知道该fd是否可读/可写的话，就要使用select/poll/epoll。