- 1. 用户态和内核态
- 1.1 用户态和内核态的概念
- 1.2 用户态切换到内核态的三种方式
- 2. 为什么不用多线程？
- 3. 如何用单线程的方式来处理客户端的大量连接呢？
- 3.1. DMA控制器
- 3.2. 文件描述符
- 3.3 单线程遍历文件描述符
- 3.4 select/poll
- 3.5 poll
- pollfd结构体
- 过程
- 3.6 epoll
- 场景
- 参考
内核态：cpu可以访问内存的所有数据，包括外围设备，例如硬盘，网卡，cpu也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。
用户态：只能受限的访问内存，且不允许访问外围设备，占用cpu的能力被剥夺，cpu资源可以被其他程序获取。
1.2 用户态切换到内核态的三种方式- 系统调用
- 异常
- 外围设备的中断
当客户端连接非常多的时候 多线程进行处理的话 需要CPU上下文切换，处理一些操作句柄。代价很高。
3. 如何用单线程的方式来处理客户端的大量连接呢？ 3.1. DMA控制器
当线程处理A消息时，B上有消息过来，不会造成丢失。因为有DMA控制器。
3.2. 文件描述符DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问) 是所有现代电脑的重要特色，它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依赖于 CPU 的大量中断负载。否则，CPU 需要从来源把每一片段的资料复制到暂存器，然后把它们再次写回到新的地方。在这个时间中，CPU 对于其他的工作来说就无法使用
每一个网络连接在内核中都是以文件描述符（FD）存在
3.3 单线程遍历文件描述符在用户态中进行的，效率低。
系统调用，select函数就是将文件描述符从用户态拷贝到内核态，交由内核来判断哪个FD有数据（把轮询的操作放在内核 中去进行）
select将rset（读文件描述符集合，读取网络上的数据）拷贝到内核中进行判断，fd中是否有数据。没有数据就会一直判断，处于阻塞状态。有数据会将FD对应的节点置位，select返回，不再阻塞。
然后再进行遍历，查看哪个FD被置位了。
然后就会读取被置位的fd的数据，并且进行相应的处理，也就是poll操作。
缺点：
- FDset默认大小1024，bitmap，记录的socket的状态，是有限的。
- FDset不可重用，每次都会进行遍历，重新创建bitmap。因为select把rset修改过了，我们在重新进行监听的时候，需要将rset进行复位。
- 拷贝过程有较大的开销，用户态和内核态的切换。
- rest被select置位后，需要再次遍历判断去接受数据，需要O（N）的复杂度。
rest： bitmap类型，默认1024bit，表述对哪个文件描述符进行启用/监听
监听原理和select差不多，都要对rset进行拷贝。
解决了select ①②的缺点
区别 pollfds结构体 可以进行重用
fd： 读文件描述符
events：需要在意的事件是什么，pollin，pollout
revents：对event的回馈，默认是0
poll函数进行阻塞。
若有数据，①pollfd.revents会进行置位1。②poll返回
多路复用函数
epfd： 可以理解为白板，存储的是读文件描述符和其对应的事件
epoll_ctl：在白板上进行写字，文件描述符fd，event事件，
有数据的话 ①置位，也就是进行重排，有数据的fd会放在最前面的位置上。②然后进行返回，返回的是触发事件的数量。
然后进程处理。
epoll： redis，nginx，nio
参考用户态和内核态的区别
【并发】IO多路复用select/poll/epoll介绍
DMA(直接存储器访问) - 百度百科
epoll原理详解及epoll反应堆模型
