I/O多路复用之总结

poll() 和 select() 的区别

虽然 poll() 和select() 完成相同的工作，但 poll() 调用在很多方面仍然优于 select() 调用：

poll() 不需要用户计算最大文件描述符值加 1 作为参数传递给它。

poll() 对于值最大的文件描述符，效率最高。试想一下，要通过 select() 监视一个值为900的文件描述符，内核需要检查每个集合中的每个位，一直检查900个位。

select() 的文件描述符集合是静态的，需要对大小设置进行权衡：如果值很小，会限制 select() 可监视的最大文件描述符值；如果值很大，效率会很低。当值很大时，大的位掩码操作效率不高，尤其是当无法确定集合是否稀疏集合。对于 poll()，可以准备创建大小合适的数组。如果只需要监视一项，则仅传递一个结构体。

对于 select() 调用，返回时会重新创建文件描述符集，因此每次调用都必须重新初始化。poll() 系统调用会把输入（events变量）和输出（revents变量） 分离开，支持无需改变数组就可以重新使用。

select() 的调用的 timeout 参数在返回时是未定义的。代码要支持可移植，需要重新对它初始化。而对于 pselect()，不存在这些问题。

不过，select() 系统调用也有些优点：

select() 可移植更好，因为有些UNIX系统不支持 poll()。

select() 提供了更高的超时精度：select() 支持微秒级，poll() 支持毫秒级。ppoll() 和 pselect() 理论上都提供了纳秒级的超时精度，但是实际上，这两个调用的毫秒级精度都不可靠。

比起 poll() 调用和 select() 调用，epoll() 调用更优，epoll() 是Linux特有的I/O多路复用解决方案。

边缘触发事件和条件触发事件

select() 操作和 poll() 操作都是条件触发（level-triggered），而不是边缘触发（edge-triggered）。epoll() 两种模式都支持。边缘触发更简单，但是不注意的话很容易丢失 I/O 事件。
注：条件触发是指当条件满足时发生一个 I/O 事件，边缘触发是指当状态改变时发生一个 I/O 事件。

如果 epoll_ctl() 的参数 event 中的 events 项设置为 EPOLLET， fd 上的监听方式为边缘触发（Edge-triggered），否则为条件触发（Level—triggered）。

考虑下面的生产者和消费者在通过UNIX管道通信时的情况。
1. 生产者向管道写入1KB数据。
2.消费者在管道上调用 epoll_wait()，等待管道上有数据并可读。

通过条件触发监视时，在步骤2中 epoll_wait() 调用会立即返回，表示管道可读。通过边缘触发监视时，需要步骤1发生后，步骤2的 epoll_wait() 调用才会返回。也就是说，对于边缘触发，在调用 epoll_wait() 时，即使管道已经可读，也只有当数据写入之后，调用才会返回。

条件触发是默认行为，poll() 和 select() 就是采用这种模式，也是大多数开发者所期望的。边缘触发需要不同的编程方案，通常是使用非阻塞 I/O，而且需要仔细检查 EAGAIN。

边缘触发
“边缘触发”这个术语来源于电子工程领域。条件触发是只要有状态发生就触发。边缘触发是只有在状态改变的时候才会发生。条件触发关心的是事件状态，边缘触发关心的是事件本身。

举个例子，对于一个读操作的文件描述符，如果是条件触发，只要文件描述符可读了，就会收到通知，是“可读”这个条件触发了通知。如果是边缘触发，当数据可读时，会接收到通知，而且通知有且仅有一次：是“有数据”这个变化本身触发了通知。