操作系统IO多路复用select,poll,epoll

什么是文件描述符fd

文件描述符是一个非负整数，是进程用于标识打开文件或I/O 资源的索引。
在 Linux 系统中，当进程通过系统调用，打开一个文件或创建一个新的 I/O 资源时，内核会为其分配一个唯一的文件描述符，进程通过这个文件描述符来对相应的文件或资源进行读写、控制等操作。

IO多路复用

在计算机系统中，I/O 操作指的是计算机与外部设备之间的数据传输过程。
“多路” 指的是多个文件描述符（即多个 I/O 资源），“复用” 表示使用同一个线程或进程来监控和处理多个文件描述符的 I/O 事件。（避免为每个 I/O 操作创建一个单独的线程或进程，从而提高系统资源的利用率。）
核心是通过一种机制，让进程能够同时监视多个文件描述符的状态变化，当其中某个或某些文件描述符上有可读、可写或其他事件发生时，进程能够得到通知，并及时对这些事件进行处理。这样，进程就可以在单线程或单进程中管理多个 I/O 操作，而不需要阻塞在某个特定的 I/O 操作上等待其完成。

IO多路复用的实现方式

select

监视一组文件描述符，将集合传给内核，内核会遍历检查是否有事件发生。缺点：数量有限；数量大时效率低。

poll

与select相似，但数量无限。缺点：高并发场景下依然效率低。

epoll

linux特有。使用事件通知的方式，只有在文件描述符就绪时才会通知应用程序，而不需要应用程序轮询。
当有事件发生时，它会返回并告诉进程哪些文件描述符上有事件，而且只返回有事件发生的文件描述符，不需要遍历所有的文件描述符。
适用于高并发的网络服务器等场景。