Linux epoll 编程些许浅谈

Linux 内核提供 EPOLL 的网络编程模型，它是一套 reactor 同步IO多路复用编程模型，即当某个或多个网络事件发生改变时操作系统会通知正在关注的 epoll_wait 的线程进行处理，但它其本身是存在技术上的缺点的，我讨厌直接适用 epoll，更喜欢适用 boost::asio 跨平台封装的 Proactor 异步IO多路复用模式的基础网络框架类库（FCL）。

先说明本人几年前琢磨捣鼓过 epoll，但现在已不会再用其API，但如何用某个API应该不能成为衡量技术人员对于某个技术理解的理由，仅仅会用没有意义，类似 epoll API 怎么用这种事情，随便一个中小学生看点教学视频/博客/教科书就会的事情，不是一个值得骄傲的事情。

原因为：

当我们采用 epoll ET（边缘事件触发）模式时，操作系统内核只会通知应用线程一次，但人们并不知道，应当读入多少字节可以读入系统当前整个分段缓冲，那么也就是说会存在以下两个情况

recv 从操作系统内核 socket/tcp 协议栈分段缓冲区读入 tcp_segment 数据到应用程序内存缓冲区，如果应用层读入的缓冲区大小很大，大过当前操作系统内核缓存的 tcp_segment 字节数的情况下，那么IO的读入不会出现任何问题，反之没有读入所有的字节，而 epoll ET 边缘事件触发模式为：当 epoll 已触发过一次事件后，开发人员必须处理完本次事件的所需要全部 Actions，否则边缘触发事件模式下的 epoll 不会通知下个 Event Trigger。

当我们采用 epoll LT（水平事件触发）模式时，这个看上去就稍微正常了一点，当 epoll 关注的 FD（文件描述符句柄）可读状态未被重置（recv/read 未读完全部内核缓冲的 tcp_segment）那么会一直触发事件，请求应用层处理相应IO事件。

似看上去 epoll 简直完美？两套IO异步处理通知模式，让人愉悦？？？

ET模式带来的优势仅仅只不过 “多个分片到达，TCP控制协议堆栈诱发 epoll 触发事件一次”，即相同事件不会在重复触发，那么在人们不知道某个TCP socket，当前内核已缓冲的 tcp_segment 大小的前提下，那么只有一个解决办法：

把TCP socket设置为NBIO（非阻塞IO），当边缘事件触发人们尝试循环一直recv，直到操作系统告诉人们错误代码：EAGIN（等待重试）时才表示当前事件 Action 所需要处理的行为已经完成。

如果人们要通过操作系统BSD风格API提供的内核接口来确定当前内核协议堆栈内该 tcp_socket 可以被 Available Size（可用大小）那么每次 recv 之前都至少需要一次内核函数调用。

ioctl(sockfd, FIONREAD, ....) # Linux

ioctlsocket(socket, FIONREAD, ....) # Windows

ERR：WSAEWOULDBLOCK ≈ EGAIN

上述两行代码分别为两个操作系统开发平台获取当前操作系统内核TCP协议堆栈已堆积的可读入数据量，当然如果测量 socket 可否写入，那么则是依赖于 select/poll 来测量，但每个 socket 可以一次性放入内核发送缓冲区的大小是不确定的，那么要确定就需要测量 “FIONWRITE” 的大小，否则人们应把 socket 置为NBIO非阻塞，不停的循环尝试 send/write，直到操作系统返回错误提示代码：“EAGIN”。

LT水平触发模式处理上面就会简单些许，因为ET边缘触发模式的处理效率并不意味着一定可以高过LT水平触发模式，只是理论上的ET边缘触发模式，应用层处理IO的吞吐量大于LT水平触发模式，但只是相对而言，我不喜欢绝对这个术语，哪有那么多的绝对，1+1都不一定等于2。

例：

ET/LT模式下的 tcp-socket 都采用NBIO非阻塞模式下，两者都采用循环 recv/read、send/write，那么ET边缘触发模式的效率优于LT水平触发模式（内核开销更低）

LT水平触发模式因为其特性会产生一些，奇奇怪怪的BUG，例：accept 函数发生死循环，发生的原因也是些许奇奇怪怪把，本可避免的无价值软件故障。

boost::asio::ip::tcp::acceptor::async_accept 一直被死循环调用（无错误）问题的处理。_liulilittle的博客-CSDN博客

从我个人的心声来说，本应该操作系统实现的事情，让开发人员去实现，实在是有些奇怪的，当有了其它操作系统提供的IO编程模式作为参照对象，躁动的心无法被湮灭。

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