select poll和epoll的区别

IO多路复用是linux中IO模式的一种，与多进程和多线程相比，I/O多路复用技术最大的优势是系统开销小，系统不必创建进程/线程，也不必维护这些进程/线程，减小了不惜要的上下文切换，降低了系统的开销。
I/O多路复用就是通过一种机制，一个进程可以监听多个描述符，一旦某个描述符就绪(一般就是读就绪或者写就绪)，能够通知程序进行相应的读写操作。但select、poll和epoll本质上都是同步I/O,他们在读写时间就绪后自己负责读写，这时候，读写过程是阻塞的

1. select

select由用户进程调用
select函数监控的文件描述符分为3类，分别是可读、可写或者异常，调用后select函数会阻塞用户进程，直到有文件描述符就绪，用户进程再将数据从文件缓冲区拷贝到用户进程
select目前在所有的操作系统上都有支持，linux默认的文件描述符数量为1024.
select的缺点：

• 单个进程所打开的FD数量是有限制的
• 对socket进行线性扫描，采用轮询的方法，效率较低。如果能给套接字注册某个回调函数，当他们活跃时，自动完成相关操作，那就避免了轮询。
• 需要维护一个用来存放大量fd的数据结构，这样会使得用户空间和内核空间传递该结构时，复制的开销过大。

2. poll

poll和select本质上没有区别，他没有最大连接数的限制，应为它的fd使用链表来存储的。

3. epoll

简单来说，epoll利用mmap来减少空间拷贝，利用红黑树来存储所有的套接字，而将活动的套接字放入双向链表。

https://blog.csdn.net/zhangyanfei01/article/details/124701533

epoll和select的区别，也可以说是epoll的优点：
1、最大并发数限制
select 最不能忍受的是一个进程所打开的FD是有一定限制的，由FD_SETSIZE设置，默认值是1024；
epoll则没有这个限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，在1GB内存的机器上大约是10万左右。
2、内核/用户空间内存拷贝
select，每次调用都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大；
每次注册新的事件到epoll句柄中时，会把所有的fd拷贝进内核，从而epoll保证了每个fd在整个过程中只会拷贝一次。
3、效率
select每次调用都会线性扫描全部的集合，导致效率呈现线性下降。
而epoll只在“醒着”的时候只要判断一下就绪链表是否为空就行了。
epoll没有采取轮询的方式而是采取回调的方式，当相应事件发生时通知程序进行IO操作

• ET 边缘触发模式
  在此模式下，当描述符由未就绪变为就绪时，内核通过epoll告知。然后它会假设用户知道文件描述符已经就绪，并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知，直到某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了。（高速模式）
• LT 水平触发
  缺省工作方式，支持blocksocket和no_blocksocket。在LT模式下内核会告知一个文件描述符是否就绪了，然后可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果不作任何操作，内核还是会继续通知！若数据没有读完，内核也会继续通知，直至设备数据为空为止！

I/O多路复用总结：
当需要处理多个客户端接入请求时，可以利用多线程或者I/O多路复用技术进行处理。I/O多路复用将多个I/O的阻塞复用到一个select阻塞上，使得系统在单线程情况下可处理多个客户端请求。同步非阻塞模型，epoll也存在阻塞，即用户进程从内核态拷贝数据。

异步IO

linux下，用户进程进行aio_read系统调用后，无论内核数据是否准备好，都会直接返回给用户进程，然后用户态进程可以去做别的事情。等到socket数据准备好了，内核直接复制数据给进程，然后内核向进程发送通知。IO两个阶段，进程都是非阻塞的，拷贝工作交由了内核进程。