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這篇文章主要講解了“l(fā)inux 中 poll 和 select 有哪些區(qū)別”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著丸趣 TV 小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“l(fā)inux 中 poll 和 select 有哪些區(qū)別”吧！
linux 中 poll 和 select 的區(qū)別是：select 單個(gè)進(jìn)程所能打開的最大連接數(shù)由“FD_SETSIZE”宏定義，其大小是 32 個(gè)整數(shù)的大小，而 poll 因?yàn)椴捎面湵泶鎯?chǔ)，所以沒有最大連接數(shù)的限制。
本教程操作環(huán)境：linux7.3 系統(tǒng)、Dell G3 電腦。
linux 中 poll 和 select 的區(qū)別
每個(gè)進(jìn)程使用的 select 有最大連接數(shù)限制，只能有 FD_SETSIZE 個(gè)，而 poll 沒有這樣的限制（采用鏈表存儲(chǔ)）；
epoll 跟 select 都能提供多路 I / O 復(fù)用的解決方案。在現(xiàn)在的 Linux 內(nèi)核里有都能夠支持，其中 epoll 是 Linux 所特有，而 select 則應(yīng)該是 POSIX 所規(guī)定，一般操作系統(tǒng)均有實(shí)現(xiàn)
select：
select 本質(zhì)上是通過設(shè)置或者檢查存放 fd 標(biāo)志位的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行下一步處理。這樣所帶來的缺點(diǎn)是：
1、單個(gè)進(jìn)程可監(jiān)視的 fd 數(shù)量被限制，即能監(jiān)聽端口的大小有限。
一般來說這個(gè)數(shù)目和系統(tǒng)內(nèi)存關(guān)系很大，具體數(shù)目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看。32 位機(jī)默認(rèn)是 1024 個(gè)。64 位機(jī)默認(rèn)是 2048.
2、對(duì) socket 進(jìn)行掃描時(shí)是線性掃描，即采用輪詢的方法，效率較低：
當(dāng)套接字比較多的時(shí)候，每次 select()都要通過遍歷 FD_SETSIZE 個(gè) Socket 來完成調(diào)度, 不管哪個(gè) Socket 是活躍的, 都遍歷一遍。這會(huì)浪費(fèi)很多 CPU 時(shí)間。如果能給套接字注冊(cè)某個(gè)回調(diào)函數(shù)，當(dāng)他們活躍時(shí)，自動(dòng)完成相關(guān)操作，那就避免了輪詢，這正是 epoll 與 kqueue 做的。
3、需要維護(hù)一個(gè)用來存放大量 fd 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這樣會(huì)使得用戶空間和內(nèi)核空間在傳遞該結(jié)構(gòu)時(shí)復(fù)制開銷大
poll：
poll 本質(zhì)上和 select 沒有區(qū)別，它將用戶傳入的數(shù)組拷貝到內(nèi)核空間，然后查詢每個(gè) fd 對(duì)應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)，如果設(shè)備就緒則在設(shè)備等待隊(duì)列中加入一項(xiàng)并繼續(xù)遍歷，如果遍歷完所有 fd 后沒有發(fā)現(xiàn)就緒設(shè)備，則掛起當(dāng)前進(jìn)程，直到設(shè)備就緒或者主動(dòng)超時(shí)，被喚醒后它又要再次遍歷 fd。這個(gè)過程經(jīng)歷了多次無謂的遍歷。
它沒有最大連接數(shù)的限制，原因是它是基于鏈表來存儲(chǔ)的，但是同樣有一個(gè)缺點(diǎn)：
1、大量的 fd 的數(shù)組被整體復(fù)制于用戶態(tài)和內(nèi)核地址空間之間，而不管這樣的復(fù)制是不是有意義。
2、poll 還有一個(gè)特點(diǎn)是“水平觸發(fā)”，如果報(bào)告了 fd 后，沒有被處理，那么下次 poll 時(shí)會(huì)再次報(bào)告該 fd。
epoll:
epoll 有 EPOLLLT 和 EPOLLET 兩種觸發(fā)模式，LT 是默認(rèn)的模式，ET 是“高速”模式。LT 模式下，只要這個(gè) fd 還有數(shù)據(jù)可讀，每次 epoll_wait 都會(huì)返回它的事件，提醒用戶程序去操作，而在 ET（邊緣觸發(fā)）模式中，它只會(huì)提示一次，直到下次再有數(shù)據(jù)流入之前都不會(huì)再提示了，無 論 fd 中是否還有數(shù)據(jù)可讀。所以在 ET 模式下，read 一個(gè) fd 的時(shí)候一定要把它的 buffer 讀光，也就是說一直讀到 read 的返回值小于請(qǐng)求值，或者 遇到 EAGAIN 錯(cuò)誤。還有一個(gè)特點(diǎn)是，epoll 使用“事件”的就緒通知方式，通過 epoll_ctl 注冊(cè) fd，一旦該 fd 就緒，內(nèi)核就會(huì)采用類似 callback 的回調(diào)機(jī)制來激活該 fd，epoll_wait 便可以收到通知。
epoll 為什么要有 EPOLLET 觸發(fā)模式？
如果采用 EPOLLLT 模式的話，系統(tǒng)中一旦有大量你不需要讀寫的就緒文件描述符，它們每次調(diào)用 epoll_wait 都會(huì)返回，這樣會(huì)大大降低處理程序檢索自己關(guān)心的就緒文件描述符的效率.。而采用 EPOLLET 這種邊沿觸發(fā)模式的話，當(dāng)被監(jiān)控的文件描述符上有可讀寫事件發(fā)生時(shí)，epoll_wait()會(huì)通知處理程序去讀寫。如果這次沒有把數(shù)據(jù)全部讀寫完 (如讀寫緩沖區(qū)太小)，那么下次調(diào)用 epoll_wait() 時(shí)，它不會(huì)通知你，也就是它只會(huì)通知你一次，直到該文件描述符上出現(xiàn)第二次可讀寫事件才會(huì)通知你！??！這種模式比水平觸發(fā)效率高，系統(tǒng)不會(huì)充斥大量你不關(guān)心的就緒文件描述符
epoll 的優(yōu)點(diǎn)：
1、沒有最大并發(fā)連接的限制，能打開的 FD 的上限遠(yuǎn)大于 1024（1G 的內(nèi)存上能監(jiān)聽約 10 萬個(gè)端口）；
2、效率提升，不是輪詢的方式，不會(huì)隨著 FD 數(shù)目的增加效率下降。只有活躍可用的 FD 才會(huì)調(diào)用 callback 函數(shù)；
即 Epoll 最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它只管你“活躍”的連接，而跟連接總數(shù)無關(guān)，因此在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，Epoll 的效率就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 select 和 poll。
3、內(nèi)存拷貝，利用 mmap()文件映射內(nèi)存加速與內(nèi)核空間的消息傳遞；即 epoll 使用 mmap 減少?gòu)?fù)制開銷。
select、poll、epoll 區(qū)別總結(jié)：
1、支持一個(gè)進(jìn)程所能打開的最大連接數(shù)
select
單個(gè)進(jìn)程所能打開的最大連接數(shù)有 FD_SETSIZE 宏定義，其大小是 32 個(gè)整數(shù)的大?。ㄔ?32 位的機(jī)器上，大小就是 3232，同理 64 位機(jī)器上 FD_SETSIZE 為 3264），當(dāng)然我們可以對(duì)進(jìn)行修改，然后重新編譯內(nèi)核，但是性能可能會(huì)受到影響，這需要進(jìn)一步的測(cè)試。
poll
poll 本質(zhì)上和 select 沒有區(qū)別，但是它沒有最大連接數(shù)的限制，原因是它是基于鏈表來存儲(chǔ)的
epoll
雖然連接數(shù)有上限，但是很大，1G 內(nèi)存的機(jī)器上可以打開 10 萬左右的連接，2G 內(nèi)存的機(jī)器可以打開 20 萬左右的連接
2、FD 劇增后帶來的 IO 效率問題
select
因?yàn)槊看握{(diào)用時(shí)都會(huì)對(duì)連接進(jìn)行線性遍歷，所以隨著 FD 的增加會(huì)造成遍歷速度慢的“線性下降性能問題”。
poll
同上
epoll
因?yàn)?epoll 內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)是根據(jù)每個(gè) fd 上的 callback 函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，只有活躍的 socket 才會(huì)主動(dòng)調(diào)用 callback，所以在活躍 socket 較少的情況下，使用 epoll 沒有前面兩者的線性下降的性能問題，但是所有 socket 都很活躍的情況下，可能會(huì)有性能問題。
3、消息傳遞方式
select
內(nèi)核需要將消息傳遞到用戶空間，都需要內(nèi)核拷貝動(dòng)作
poll
同上
epoll
epoll 通過內(nèi)核和用戶空間共享一塊內(nèi)存來實(shí)現(xiàn)的。
總結(jié)：
綜上，在選擇 select，poll，epoll 時(shí)要根據(jù)具體的使用場(chǎng)合以及這三種方式的自身特點(diǎn)。
1、表面上看 epoll 的性能最好，但是在連接數(shù)少并且連接都十分活躍的情況下，select 和 poll 的性能可能比 epoll 好，畢竟 epoll 的通知機(jī)制需要很多函數(shù)回調(diào)。
2、select 低效是因?yàn)槊看嗡夹枰喸?。但低效也是相?duì)的，視情況而定，也可通過良好的設(shè)計(jì)改善
感謝各位的閱讀，以上就是“l(fā)inux 中 poll 和 select 有哪些區(qū)別”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì) linux 中 poll 和 select 有哪些區(qū)別這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是丸趣 TV，丸趣 TV 小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！
