select()linux linux打开软件命令

Linux内核中select,poll和epoll的区别

在Linux Socket服务器短编程时，为了处理大量客户的连接请求，需要使用非阻塞I/O和复用，select、poll

和epoll是Linux API提供的I/O复用方式，自从Linux 2.6中加入了epoll之后，在高性能服务器领域得到广泛的

应用，现在比较出名的nginx就是使用epoll来实现I/O复用支持高并发，目前在高并发的场景下，nginx越来越

收到欢迎。

select:

下面是select的函数接口：

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int select(int n, fd_set*readfds, fd_set*writefds, fd_set*exceptfds, struct timeval*timeout);

select函数监视的文件描述符分3类，分别是writefds、readfds、和exceptfds。调用后select函数会阻塞，直

到有描述副就绪（有数据可读、可写、或者有except），或者超时（timeout指定等待时间，如果立即返回设为

null即可），函数返回。当select函数返回后，可以通过遍历fdset，来找到就绪的描述符。

select目前几乎在所有的平台上支持，其良好跨平台支持也是它的一个优点。select的一个缺点在于单个进程

能够监视的文件描述符的数量存在最大限制，在Linux上一般为1024，可以通过修改宏定义甚至重新编译内核的

方式提升这一限制，但是这样也会造成效率的降低。

poll：

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int poll(struct pollfd*fds, unsigned int nfds, int timeout);

不同与select使用三个位图来表示三个fdset的方式，poll使用一个 pollfd的指针实现。

[cpp] view plain copy

struct pollfd{

int fd;/* file descriptor*/

short events;/* requested events to watch*/

short revents;/* returned events witnessed*/

};

pollfd结构包含了要监视的event和发生的event，不再使用select“参数-值”传递的方式。同时，pollfd并没有

最大数量限制（但是数量过大后性能也是会下降）。和select函数一样，poll返回后，需要轮询pollfd来获取

就绪的描述符。

从上面看，select和poll都需要在返回后，通过遍历文件描述符来获取已经就绪的socket。事实上，同时连接的

大量客户端在一时刻可能只有很少的处于就绪状态，因此随着监视的描述符数量的增长，其效率也会线性下降。

epoll:

epoll的接口如下：

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int epoll_create(int size)；

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event*event)；

typedef union epoll_data{

void*ptr;

int fd;

__uint32_t u32;

__uint64_t u64;

} epoll_data_t;

struct epoll_event{

__uint32_t events;/* Epoll events*/

epoll_data_t data;/* User data variable*/

};

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event* events, int maxevents, int timeout);

主要是epoll_create,epoll_ctl和epoll_wait三个函数。epoll_create函数创建epoll文件描述符，参数size并

'不是限制了epoll所能监听的描述符最大个数，只是对内核初始分配内部数据结构的一个建议。返回是epoll描

述符。-1表示创建失败。epoll_ctl控制对指定描述符fd执行op操作，event是与fd关联的监听事件。op操作

有三种：添加EPOLL_CTL_ADD，删除EPOLL_CTL_DEL，修改EPOLL_CTL_MOD。分别添加、删除和

修改对fd的监听事件。epoll_wait等待epfd上的io事件，最多返回maxevents个事件。

在 select/poll中，进程只有在调用一定的方法后，内核才对所有监视的文件描述符进行扫描，而epoll事先通

过epoll_ctl()来注册一个文件描述符，一旦基于某个文件描述符就绪时，内核会采用类似callback的回调机制，

迅速激活这个文件描述符，当进程调用epoll_wait()时便得到通知。

epoll的优点主要是一下几个方面：

1.监视的描述符数量不受限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于2048,

举个例子,在1GB内存的机器上大约是10万左右，具体数目可以cat/proc/sys/fs/file-max察看,一般来说这个

数目和系统内存关系很大。select的最大缺点就是进程打开的fd是有数量限制的。这对于连接数量比较大的

服务器来说根本不能满足。虽然也可以选择多进程的解决方案( Apache就是这样实现的)，不过虽然linux上面

创建进程的代价比较小，但仍旧是不可忽视的，加上进程间数据同步远比不上线程间同步的高效，所以也不是

一种完美的方案。

2. IO的效率不会随着监视fd的数量的增长而下降。epoll不同于select和poll轮询的方式，而是通过每个fd定义的

回调函数来实现的。只有就绪的fd才会执行回调函数。

3.支持电平触发和边沿触发（只告诉进程哪些文件描述符刚刚变为就绪状态，它只说一遍，如果我们没有采取

行动，那么它将不会再次告知，这种方式称为边缘触发）两种方式，理论上边缘触发的性能要更高一些，但是

代码实现相当复杂。

4.mmap加速内核与用户空间的信息传递。epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存，避免了无畏的内存拷贝。

windows select模型 和linux的区别

windows select模型

在widows下提供了众多非阻塞的I/O模型，如select、WSAAsyncSelect、WSAEventSelect、overlapped、completion port，其中IO completion port（IOCP）提供了较好的伸缩性，在windows应用比较广泛

说明：而select模型主要是解决在单一线程模式下只能处理一个套接字的问题，这样可以避免线程膨胀问题，但是。。。下面看完原型再讲起不足之处

select模型：winsock库主要有两个版本，这里主要以winsock2版本为说明，select模型

int select（int nfds，fd_set* readfds，fd_set* writefds，fd_set* exceptfds，const struct timeval* timeout）；

其实主要是两者采用的标准一致，所以接口基本跟linux一致，不过nfds在windows其实是没有意义的，主要是为了兼容其他版本

处理过程：假设以read为例，在这里windows主要是先将套接字s添加到readfds集合中，然后等待select函数返回，在select函数里面会移除没有未决的

I/O操作的套接字句柄，即已经处理过的IO套接字句柄，然后看s是否认仍然还是readfs集合中，在就说明s可读了，但是这里面可读，不一定有数据

有几种情况都会引发：数据可读、连接关闭/重启/中断、监听套接字被调用，此时还有连接未决，accept函数接受新的套接字成功

不足：其实添加到fd_set套接字数量是有限制的，winsock2.h定义的64，自定义也不超过1024，因为值太大，会对服务器的性能有影响，更高的就是可伸缩的IOCP

linux select模型

其实原理跟windows是差不多的，只是处理过程在底层上有点区别

模型：int select（int maxfd，fd_set*readfds，fd_set* writefds，fd_set*exceptfds，const struct timeval*timeout）

这里主要是maxfd，文件描述符的范围，比待检测的最大文件描述符大1

处理过程：也是先将监控的文件添加到文件描述符集合中，调用select监控，判断文件是否发生变化，但是在底层调用的确是poll方法；首先使用poll_wait将等待队列添加到poll_table中，返回描述符的掩码

poll原型：unsigned int（*poll）（struct file*filp，poll_wait* wait）

看如下一个简单的处理过程

unsigned int mem_poll(struct file*filp, poll_table*wait)

{

struct mem_dev*dev= filp->private_data;

unsigned int mask= 0;

/*将等待队列添加到poll_table*/

poll_wait(filp,&dev->inq, wait);

if(have_data)

mask|= POLLIN| POLLRDNORM;/* readable*/

return mask;

}

在这里只是添加队列，返回可读可写的掩码，真正阻塞的不是这里，是在do_select（...）函数中，在linux内核fs/select.c里面

int do_select(int n, fd_set_bits*fds, struct timespec*end_time)这个函数

if(file){

f_op= file->f_op;

mask= DEFAULT_POLLMASK;

if(f_op&& f_op->poll){

wait_key_set(wait, in, out, bit);

mask=(*f_op->poll)(file, wait);

}

这里面是先判断文件存在，然后读取你自己定义的操作设备I/O的f_op函数，这里有一个默认的mask，接着才判断然后返回描述符mask=(*f_op->poll)(file, wait);用于区分当前哪个集合被触发了；接着判断f_op&f_op->poll在这里我们默认定义了poll函数，所以这里会进入此判断语句，mask=(*f_op->poll)(file, wait);这个就是调用默认的poll函数进行处理，关键的是如何区分不同的读、写、异常过程？

(mask& POLLIN_SET)&&(in& bit)，这里面就是对当前的可读、写、异常的&&过程，就是为了判断和区分当前的套接字只是某一个具体的fd_set集合下；当然某一个套接字也可能同时在可读可写里面，这时候两个会进行判断。

if(retval|| timed_out|| signal_pending(current))

break;

上面的retval如果为0，且其他也不满足就会导致空循环状态，就处于阻塞状态了

推荐你看看linux就该这么学，地址3w(dot)linuxprobe(dot)com,good luck

c语言中select函数的作用

在编程的过程中，经常会遇到许多阻塞的函数，好像read和网络编程时使用的recv, recvfrom函数都是阻塞的函数，当函数不能成功执行的时候，程序就会一直阻塞在这里，无法执行下面的代码。这是就需要用到非阻塞的编程方式，使用selcet函数就可以实现非阻塞编程。

selcet函数是一个轮循函数，即当循环询问文件节点，可设置超时时间，超时时间到了就跳过代码继续往下执行。

Select的函数格式：

int select(int maxfdp,fd_set*readfds,fd_set*writefds,fd_set*errorfds,struct timeval*timeout);

select函数有5个参数

第一个是所有文件节点的最大值加1,如果我有三个文件节点1、4、6,那第一个参数就为7（6+1）

第二个是可读文件节点集，类型为fd_set。通过FD_ZERO(&readfd);初始化节点集；然后通过FD_SET(fd,&readfd);把需要监听是否可读的节点加入节点集

第三个是可写文件节点集中，类型为fd_set。操作方法和第二个参数一样。

第四个参数是检查节点错误集。

第五个参数是超时参数，类型为struct timeval，然后可以设置超时时间，分别可设置秒timeout.tv_sec和微秒timeout.tv_usec。

然后调用select函数，用FD_ISSET()函数判断节点是否可读写。返回值不为0表示可读写，为0表示不可读写。select函数的返回值为是一个整数，表示有几个节点可读写。

先说明两个结构体：

第一，struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，这可以是我们所说的普通意义的文件，当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在内，所以毫无疑问一个socket就是一个文件，socket句柄就是一个文件描述符。fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作，比如清空集合FD_ZERO(fd_set*)，将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int,fd_set*)，将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int,fd_set*)，检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int,fd_set*)。

第二，struct timeval是一个大家常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是毫秒数。

具体解释select的参数：

int maxfdp是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。

fd_set* readfds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的读变化的，即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了，如果这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可读，如果没有可读的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的读变化。

fd_set* writefds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的写变化的，即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了，如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可写，如果没有可写的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的写变化。

fd_set* errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。

struct timeval* timeout是select的超时时间，这个参数至关重要，它可以使select处于三种状态，第一，若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就是将select置于阻塞状态，一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；第二，若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函数，不管文件描述符是否有变化，都立刻返回继续执行，文件无变化返回0，有变化返回一个正值；第三，timeout的值大于0，这就是等待的超时时间，即select在timeout时间内阻塞，超时时间之内有事件到来就返回了，否则在超时后不管怎样一定返回，返回值同上述。

返回值：返回状态发生变化的描述符总数。

负值：select错误

正值：某些文件可读写或出错

0：等待超时，没有可读写或错误的文件