深入理解Select、Poll和Epoll

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### I/O模型

1. **BIO：同步阻塞I/O**

应用程序发起调用后，会一直阻塞，直到操作完成并返回结果。

2. **NIO：同步非阻塞I/O**

在NIO模型中，线程首先调用select查询内核数据是否准备好，当内核数据准备好后，用户线程再发起read调用。虽然read调用过程仍然阻塞，但整体上提高了效率。

3. **AIO：异步I/O**
应用程序发起调用后立即返回，操作系统会在后台完成I/O操作，并通过回调函数通知应用程序。

I/O多路复用

文件描述符：

I/O多路复用技术允许一个进程同时监视多个文件描述符，一旦某个文件描述符就绪，就能被通知到。

1. 用户线程调用select，将fd_set从用户空间复制到内核空间。
2. 内核遍历fd_set，检查是否有就绪的socket描述符。如果没有就绪的描述符，内核会进入休眠状态，直到有就绪的描述符。
3. 内核返回select的结果给用户线程，告知就绪的文件描述符数量。
4. 用户线程根据返回的就绪文件描述符数量，再次遍历fd_set，找出具体的就绪文件描述符。
5. 用户线程对就绪的文件描述符进行读写操作。

Select：底层使用位图（bitmap）实现，最多支持1024个文件描述符，每次都需要遍历所有文件描述符来判断哪些是就绪的。

Poll：优化了select的文件描述符限制，使用链表数据结构，但仍然需要遍历链表来判断就绪的文件描述符。

Epoll：进一步优化了I/O多路复用，只需关注活跃的文件描述符，大大提高了性能。