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深度探究 Linux IO 多路復(fù)用的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與原理
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Linux 是一種自由、開放源代碼的操作系統(tǒng)，能夠自由獲取、查看和修改源代碼。在 Linux，IO 多路復(fù)用是一個(gè)十分重要的概念，可以大大提高服務(wù)器的效率和性能。本文將深度探究 Linux IO 多路復(fù)用的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和原理。
一、什么是 IO 多路復(fù)用
IO 多路復(fù)用是指在一個(gè)進(jìn)程中，同時(shí)監(jiān)視多個(gè)文件描述符，對(duì)于文件描述符中的任意一種 IO 準(zhǔn)備就緒，都能夠進(jìn)行相應(yīng)的操作。這意味著一個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)處理多個(gè) I/O 請(qǐng)求，不僅避免了不必要的 I/O 輪詢，也可以將多個(gè) I/O 請(qǐng)求交給操作系統(tǒng)同時(shí)處理，達(dá)到更大的并發(fā)能力，提高了系統(tǒng)性能。在 Linux 中，常見的 IO 多路復(fù)用函數(shù)有 select，poll 和 epoll。
二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境
為了深入了解 Linux IO 多路復(fù)用，我們需要先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)環(huán)境，本文使用的實(shí)驗(yàn)環(huán)境如下：
1. 操作系統(tǒng)：Ubuntu 16.04.6 LTS
2. 編譯器：gcc 5.4.0
3. 多路復(fù)用函數(shù)：epoll
三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1. 了解 epoll 函數(shù)
在開始實(shí)驗(yàn)之前，我們需要先了解 epoll 函數(shù)的使用方法和參數(shù)。epoll 函數(shù)是 Linux 中一個(gè)高效的 IO 多路復(fù)用機(jī)制，可以監(jiān)控多個(gè)文件描述符上的 I/O 事件并且能夠?qū)@些 I/O 事件進(jìn)行快速的響應(yīng)。epoll 函數(shù)包括三個(gè)主要的 API：
（1）epoll_create() 函數(shù)：創(chuàng)建 epoll 的文件描述符。
（2）epoll_ctl() 函數(shù)：添加、修改、刪除需要監(jiān)控的文件描述符。
（3）epoll_wt() 函數(shù)：等待事件的發(fā)生。
2. 創(chuàng)建 epoll 實(shí)例
在我們開始使用 epoll 函數(shù)進(jìn)行 IO 多路復(fù)用之前，需要先使用 epoll_create() 函數(shù)創(chuàng)建一個(gè) epoll 實(shí)例。代碼如下：
“`c
#include
int epoll_create(int size);
“`
其中 size 參數(shù)是 epoll 實(shí)例的大小，它很重要，因?yàn)樗绊懥?epoll 實(shí)例所使用的內(nèi)存大小。創(chuàng)建成功后，該函數(shù)的調(diào)用將返回一個(gè)大于0的整數(shù)表示 epoll 實(shí)例的文件描述符，否則返回-1。
3. 將文件描述符添加到 epoll 實(shí)例中
創(chuàng)建好了 epoll 實(shí)例之后，我們需要使用 epoll_ctl() 將需要監(jiān)控的文件描述符添加到 epoll 實(shí)例中。代碼如下：
“`c
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
“`
其中：
（1）epfd：指定需要操作的 epoll 實(shí)例的文件描述符。
（2）op：用于指定需要執(zhí)行的操作。此參數(shù)可以有以下三種值：
- EPOLL_CTL_ADD：將 fd 加入監(jiān)聽的事件中。
- EPOLL_CTL_DEL：將 fd 從監(jiān)聽的事件中刪除。
- EPOLL_CTL_MOD：修改 fd 上的監(jiān)聽事件。
（3）fd：需要添加或修改監(jiān)聽事件的文件描述符。
（4）event：需要注冊(cè)的事件，它是一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，可以通過(guò)以下代碼進(jìn)行定義：
“`c
struct epoll_event {
__uint32_t events; // epoll 事件類型
epoll_data_t data; // 用戶數(shù)據(jù)
};
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;
“`
在實(shí)際使用中，最常用的是 EPOLLIN 和 EPOLLOUT 兩種事件。EPOLLIN 事件表明文件描述符可以對(duì)應(yīng)的文件被讀，EPOLLOUT 事件表示文件描述符可以對(duì)應(yīng)的文件可以被寫。在監(jiān)聽事件觸發(fā)時(shí)，用戶可以通過(guò) epoll_wt() 獲得相應(yīng)的文件描述符。
4. 等待事件發(fā)生
我們使用 epoll_wt() 等待事件的發(fā)生，代碼如下：
“`c
int epoll_wt(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
“`
其中：
（1）epfd：需要等待的 epoll 實(shí)例的文件描述符。
（2）events：存放滿足監(jiān)聽事件的數(shù)組，一般將該數(shù)組定義為 epoll_event 類型，其大小由參數(shù) maxevents 傳遞。
（3）maxevents：events 數(shù)組的大小，即最多可以同時(shí)等到多少個(gè)文件描述符。
（4）timeout：等待的超時(shí)時(shí)間，單位為毫秒。
epoll_wt() 函數(shù)返回滿足事件的文件描述符的數(shù)量。當(dāng)函數(shù)返回 0 時(shí)，表示超時(shí)；當(dāng)函數(shù)返回 -1 時(shí)，表示 epoll_wt() 函數(shù)發(fā)生了錯(cuò)誤，這時(shí)可以通過(guò) errno 來(lái)獲得錯(cuò)誤碼。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
以下是基于 epoll 的多路復(fù)用程序的實(shí)現(xiàn)，并加入了測(cè)試代碼，此代碼的功能是從標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀取輸入并將其寫到標(biāo)準(zhǔn)輸出中。通過(guò)多路復(fù)用機(jī)制，可以同時(shí)處理來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出的 I/O 請(qǐng)求，達(dá)到更大的并發(fā)能力和性能。
“`c
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAX_EVENTS 10
#define MAX_BUF_SIZE 1024
int mn(int argc, char *argv[]) {
struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];
int listen_fd, epoll_fd, n;
char buf[MAX_BUF_SIZE];
char *message = “Hello, I/O multiplexing!”;
int str_len;
// 創(chuàng)建 epoll 實(shí)例
epoll_fd = epoll_create(MAX_EVENTS);
// 添加標(biāo)準(zhǔn)輸入到 epoll 實(shí)例中
ev.events = EPOLLIN;
ev.data.fd = STDIN_FILENO;
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &ev);
// 添加標(biāo)準(zhǔn)輸出到 epoll 實(shí)例中
ev.events = EPOLLOUT;
ev.data.fd = STDOUT_FILENO;
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, STDOUT_FILENO, &ev);
// 等待事件的發(fā)生
while (1) {
n = epoll_wt(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, 1000);
if (n
continue;
}
for (int i = 0; i
if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO && events[i].events & EPOLLIN) {
// 從標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀取輸入
fgets(buf, MAX_BUF_SIZE, stdin);
// 打印讀取到的輸入
printf(“Read from stdin: %s”, buf);
} else if (events[i].data.fd == STDOUT_FILENO && events[i].events & EPOLLOUT) {
// 將字符串輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出
write(STDOUT_FILENO, message, strlen(message));
}
}
}
return 0;
}
“`
運(yùn)行程序后，用戶輸入的內(nèi)容將被輸出。通過(guò)多路復(fù)用機(jī)制，可以同時(shí)處理來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出的 I/O 請(qǐng)求，達(dá)到更大的并發(fā)能力和性能。
五、結(jié)論
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- 面試必問(wèn)的epoll技術(shù)，從內(nèi)核源碼出發(fā)徹底搞懂epoll
面試必問(wèn)的epoll技術(shù)，從內(nèi)核源碼出發(fā)徹底搞懂epoll
epoll是linux中IO多路復(fù)用的一種機(jī)制，I/O多路復(fù)用就是通過(guò)一種機(jī)制，一個(gè)進(jìn)程可以監(jiān)視多個(gè)描述符，一旦某個(gè)描述符就緒（一般是讀就緒或者寫就緒），能夠通知程序進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作。當(dāng)然linux中IO多路復(fù)用不僅僅是epoll，其他多路復(fù)用機(jī)制還有select、poll，但是接下來(lái)介紹epoll的內(nèi)核實(shí)現(xiàn)。
events可以是以下幾個(gè)宏的：
epoll相比select/poll的優(yōu)勢(shì)
：
epoll相關(guān)的內(nèi)核代碼在fs/eventpoll.c文件中，下面分別分析epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait三個(gè)函數(shù)在內(nèi)核中的實(shí)現(xiàn)，分析所用linux內(nèi)核源碼為4.1.2版本。
epoll_create用于創(chuàng)建一個(gè)epoll的句柄，其在內(nèi)核的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下：
sys_epoll_create:
可見，我們?cè)谡{(diào)用epoll_create時(shí)，傳入的size參數(shù)，僅僅是用來(lái)判斷是否小于等于0，之后再也沒(méi)有其他用處。
整個(gè)函數(shù)就3行代碼，真正的工作還是放在sys_epoll_create1函數(shù)中。
sys_epoll_create -> sys_epoll_create1:
sys_epoll_create1 函數(shù)流程如下：
sys_epoll_create -> sys_epoll_create1 -> ep_alloc:
sys_epoll_create -> sys_epoll_create1 -> ep_alloc -> get_unused_fd_flags:
linux內(nèi)核中，current是個(gè)宏，返回的是一個(gè)task_struct結(jié)構(gòu)（我們稱之為進(jìn)程描述符）的變量，表示的是當(dāng)前進(jìn)程，進(jìn)程打開的文件資源保存在進(jìn)程描述符的files成員里面，所以current->files返回的當(dāng)前進(jìn)程打開的文件資源。rlimit(RLIMIT_NOFILE) 函數(shù)獲取的是當(dāng)前進(jìn)程可以打開的更大文件描述符數(shù)，這個(gè)值可以設(shè)置，默認(rèn)是1024。
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__alloc_fd的工作是為進(jìn)程在
sys_epoll_create -> sys_epoll_create1 -> ep_alloc -> get_unused_fd_flags -> __alloc_fd:
然后，epoll_create1會(huì)調(diào)用anon_inode_getfile，創(chuàng)建一個(gè)file結(jié)構(gòu)，如下：
sys_epoll_create -> sys_epoll_create1 -> anon_inode_getfile:
anon_inode_getfile函數(shù)中首先會(huì)alloc一個(gè)file結(jié)構(gòu)和一個(gè)dentry結(jié)構(gòu)，然后將該file結(jié)構(gòu)與一個(gè)匿名inode節(jié)點(diǎn)anon_inode_inode掛鉤在一起，這里要注意的是，在調(diào)用anon_inode_getfile函數(shù)申請(qǐng)file結(jié)構(gòu)時(shí)，傳入了前面申請(qǐng)的eventpoll結(jié)構(gòu)的ep變量，申請(qǐng)的file->private_data會(huì)指向這個(gè)ep變量，同時(shí)，在anon_inode_getfile函數(shù)返回來(lái)后，ep->file會(huì)指向該函數(shù)申請(qǐng)的file結(jié)構(gòu)變量。
簡(jiǎn)要說(shuō)一下file/dentry/inode，當(dāng)進(jìn)程打開一個(gè)文件時(shí)，內(nèi)核就會(huì)為該進(jìn)程分配一個(gè)file結(jié)構(gòu)，表示打開的文件在進(jìn)程的上下文，然后應(yīng)用程序會(huì)通過(guò)一個(gè)int類型的文件描述符來(lái)訪問(wèn)這個(gè)結(jié)構(gòu)，實(shí)際上內(nèi)核的進(jìn)程里面維護(hù)一個(gè)file結(jié)構(gòu)的數(shù)組，而文件描述符就是相應(yīng)的file結(jié)構(gòu)在數(shù)組中的下標(biāo)。
dentry結(jié)構(gòu)（稱之為“目錄項(xiàng)”）記錄著文件的各種屬性，比如文件名、訪問(wèn)權(quán)限等，每個(gè)文件都只有一個(gè)dentry結(jié)構(gòu)，然后一個(gè)進(jìn)程可以多次打開一個(gè)文件，多個(gè)進(jìn)程也可以打開同一個(gè)文件，這些情況，內(nèi)核都會(huì)申請(qǐng)多個(gè)file結(jié)構(gòu)，建立多個(gè)文件上下文。但是，對(duì)同一個(gè)文件來(lái)說(shuō)，無(wú)論打開多少次，內(nèi)核只會(huì)為該文件分配一個(gè)dentry。所以，file結(jié)構(gòu)與dentry結(jié)構(gòu)的關(guān)系是多對(duì)一的。
同時(shí)，每個(gè)文件除了有一個(gè)dentry目錄項(xiàng)結(jié)構(gòu)外，還有一個(gè)索引節(jié)點(diǎn)inode結(jié)構(gòu)，里面記錄文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上的位置和分布等信息，每個(gè)文件在內(nèi)核中只分配一個(gè)inode。 dentry與inode描述的目標(biāo)是不同的，一個(gè)文件可能會(huì)有好幾個(gè)文件名（比如鏈接文件），通過(guò)不同文件名訪問(wèn)同一個(gè)文件的權(quán)限也可能不同。dentry文件所代表的是邏輯意義上的文件，記錄的是其邏輯上的屬性，而inode結(jié)構(gòu)所代表的是其物理意義上的文件，記錄的是其物理上的屬性。dentry與inode結(jié)構(gòu)的關(guān)系是多對(duì)一的關(guān)系。
sys_epoll_create -> sys_epoll_create1 -> fd_install:
總結(jié)epoll_create函數(shù)所做的事：調(diào)用epoll_create后，在內(nèi)核中分配一個(gè)eventpoll結(jié)構(gòu)和代表epoll文件的file結(jié)構(gòu)，并且將這兩個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)在一塊，同時(shí)，返回一個(gè)也與file結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的epoll文件描述符fd。當(dāng)應(yīng)用程序操作epoll時(shí)，需要傳入一個(gè)epoll文件描述符fd，內(nèi)核根據(jù)這個(gè)fd，找到epoll的file結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)file，獲取之前epoll_create申請(qǐng)eventpoll結(jié)構(gòu)變量，epoll相關(guān)的重要信息都存儲(chǔ)在這個(gè)結(jié)構(gòu)里面。接下來(lái)，所有epoll接口函數(shù)的操作，都是在eventpoll結(jié)構(gòu)變量上進(jìn)行的。
所以，epoll_create的作用就是為進(jìn)程在內(nèi)核中建立一個(gè)從epoll文件描述符到eventpoll結(jié)構(gòu)變量的通道。
epoll_ctl接口的作用是添加/修改/刪除文件的監(jiān)聽事件，內(nèi)核代碼如下：
sys_epoll_ctl:
根據(jù)前面對(duì)epoll_ctl接口的介紹，op是對(duì)epoll操作的動(dòng)作（添加/修改/刪除事件），ep_op_has_event(op)判斷是否不是刪除操作，如果op != EPOLL_CTL_DEL為true，則需要調(diào)用copy_from_user函數(shù)將用戶空間傳過(guò)來(lái)的event事件拷貝到內(nèi)核的epds變量中。因?yàn)?，只有刪除操作，內(nèi)核不需要使用進(jìn)程傳入的event事件。
接著連續(xù)調(diào)用兩次fdget分別獲取epoll文件和被監(jiān)聽文件（以下稱為目標(biāo)文件）的file結(jié)構(gòu)變量（備注：該函數(shù)返回fd結(jié)構(gòu)變量，fd結(jié)構(gòu)包含file結(jié)構(gòu)）。
接下來(lái)就是對(duì)參數(shù)的一些檢查，出現(xiàn)如下情況，就可以認(rèn)為傳入的參數(shù)有問(wèn)題，直接返回出錯(cuò)：
當(dāng)然下面還有一些關(guān)于操作動(dòng)作如果是添加操作的判斷，這里不做解釋，比較簡(jiǎn)單，自行閱讀。
在ep里面，維護(hù)著一個(gè)紅黑樹，每次添加注冊(cè)事件時(shí)，都會(huì)申請(qǐng)一個(gè)epitem結(jié)構(gòu)的變量表示事件的監(jiān)聽項(xiàng)，然后插入ep的紅黑樹里面。在epoll_ctl里面，會(huì)調(diào)用ep_find函數(shù)從ep的紅黑樹里面查找目標(biāo)文件表示的監(jiān)聽項(xiàng)，返回的監(jiān)聽項(xiàng)可能為空。
接下來(lái)switch這塊區(qū)域的代碼就是整個(gè)epoll_ctl函數(shù)的核心，對(duì)op進(jìn)行switch出來(lái)的有添加(EPOLL_CTL_ADD)、刪除(EPOLL_CTL_DEL)和修改(EPOLL_CTL_MOD)三種情況，這里我以添加為例講解，其他兩種情況類似，知道了如何添加監(jiān)聽事件，其他刪除和修改監(jiān)聽事件都可以舉一反三。
為目標(biāo)文件添加監(jiān)控事件時(shí)，首先要保證當(dāng)前ep里面還沒(méi)有對(duì)該目標(biāo)文件進(jìn)行監(jiān)聽，如果存在(epi不為空)，就返回-EEXIST錯(cuò)誤。否則說(shuō)明參數(shù)正常，然后先默認(rèn)設(shè)置對(duì)目標(biāo)文件的POLLERR和POLLHUP監(jiān)聽事件，然后調(diào)用ep_insert函數(shù)，將對(duì)目標(biāo)文件的監(jiān)聽事件插入到ep維護(hù)的紅黑樹里面：
sys_epoll_ctl -> ep_insert:
前面說(shuō)過(guò)，對(duì)目標(biāo)文件的監(jiān)聽是由一個(gè)epitem結(jié)構(gòu)的監(jiān)聽項(xiàng)變量維護(hù)的，所以在ep_insert函數(shù)里面，首先調(diào)用kmem_cache_alloc函數(shù)，從slab分配器里面分配一個(gè)epitem結(jié)構(gòu)監(jiān)聽項(xiàng)，然后對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始化，這里也沒(méi)有什么好說(shuō)的。我們接下來(lái)看ep_item_poll這個(gè)函數(shù)調(diào)用：
sys_epoll_ctl -> ep_insert -> ep_item_poll:
ep_item_poll函數(shù)里面，調(diào)用目標(biāo)文件的poll函數(shù)，這個(gè)函數(shù)針對(duì)不同的目標(biāo)文件而指向不同的函數(shù)，如果目標(biāo)文件為套接字的話，這個(gè)poll就指向sock_poll，而如果目標(biāo)文件為tcp套接字來(lái)說(shuō)，這個(gè)poll就是tcp_poll函數(shù)。雖然poll指向的函數(shù)可能會(huì)不同，但是其作用都是一樣的，就是獲取目標(biāo)文件當(dāng)前產(chǎn)生的事件位，并且將監(jiān)聽項(xiàng)綁定到目標(biāo)文件的poll鉤子里面（最重要的是注冊(cè)ep_ptable_queue_proc這個(gè)poll callback回調(diào)函數(shù)），這步操作完成后，以后目標(biāo)文件產(chǎn)生事件就會(huì)調(diào)用ep_ptable_queue_proc回調(diào)函數(shù)。
接下來(lái)，調(diào)用list_add_tail_rcu將當(dāng)前監(jiān)聽項(xiàng)添加到目標(biāo)文件的f_ep_links鏈表里面，該鏈表是目標(biāo)文件的epoll鉤子鏈表，所有對(duì)該目標(biāo)文件進(jìn)行監(jiān)聽的監(jiān)聽項(xiàng)都會(huì)加入到該鏈表里面。
然后就是調(diào)用ep_rbtree_insert，將epi監(jiān)聽項(xiàng)添加到ep維護(hù)的紅黑樹里面,這里不做解釋，代碼如下：
sys_epoll_ctl -> ep_insert -> ep_rbtree_insert:
前面提到，ep_insert有調(diào)用ep_item_poll去獲取目標(biāo)文件產(chǎn)生的事件位，在調(diào)用epoll_ctl前這段時(shí)間，可能會(huì)產(chǎn)生相關(guān)進(jìn)程需要監(jiān)聽的事件，如果有監(jiān)聽的事件產(chǎn)生，(revents & event->events 為 true)，并且目標(biāo)文件相關(guān)的監(jiān)聽項(xiàng)沒(méi)有鏈接到ep的準(zhǔn)備鏈表rdlist里面的話，就將該監(jiān)聽項(xiàng)添加到ep的rdlist準(zhǔn)備鏈表里面，rdlist鏈接的是該epoll描述符監(jiān)聽的所有已經(jīng)就緒的目標(biāo)文件的監(jiān)聽項(xiàng)。并且，如果有任務(wù)在等待產(chǎn)生事件時(shí)，就調(diào)用wake_up_locked函數(shù)喚醒所有正在等待的任務(wù)，處理相應(yīng)的事件。當(dāng)進(jìn)程調(diào)用epoll_wait時(shí)，該進(jìn)程就出現(xiàn)在ep的wq等待隊(duì)列里面。接下來(lái)講解epoll_wait函數(shù)。
總結(jié)epoll_ctl函數(shù)：該函數(shù)根據(jù)監(jiān)聽的事件，為目標(biāo)文件申請(qǐng)一個(gè)監(jiān)聽項(xiàng)，并將該監(jiān)聽項(xiàng)掛人到eventpoll結(jié)構(gòu)的紅黑樹里面。
epoll_wait等待事件的產(chǎn)生，內(nèi)核代碼如下：
sys_epoll_wait:
首先是對(duì)進(jìn)程傳進(jìn)來(lái)的一些參數(shù)的檢查：
參數(shù)全部檢查合格后，接下來(lái)就調(diào)用ep_poll函數(shù)進(jìn)行真正的處理：
sys_epoll_wait -> ep_poll:
ep_poll中首先是對(duì)等待時(shí)間的處理，timeout超時(shí)時(shí)間以ms為單位，timeout大于0，說(shuō)明等待timeout時(shí)間后超時(shí)，如果timeout等于0，函數(shù)不阻塞，直接返回，小于0的情況，是永久阻塞，直到有事件產(chǎn)生才返回。
當(dāng)沒(méi)有事件產(chǎn)生時(shí)（(!ep_events_available(ep))為true）,調(diào)用__add_wait_queue_exclusive函數(shù)將當(dāng)前進(jìn)程加入到ep->wq等待隊(duì)列里面，然后在一個(gè)無(wú)限for循環(huán)里面，首先調(diào)用set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)，將當(dāng)前進(jìn)程設(shè)置為可中斷的睡眠狀態(tài)，然后當(dāng)前進(jìn)程就讓出cpu，進(jìn)入睡眠，直到有其他進(jìn)程調(diào)用wake_up或者有中斷信號(hào)進(jìn)來(lái)喚醒本進(jìn)程，它才會(huì)去執(zhí)行接下來(lái)的代碼。
如果進(jìn)程被喚醒后，首先檢查是否有事件產(chǎn)生，或者是否出現(xiàn)超時(shí)還是被其他信號(hào)喚醒的。如果出現(xiàn)這些情況，就跳出循環(huán)，將當(dāng)前進(jìn)程從ep->wp的等待隊(duì)列里面移除，并且將當(dāng)前進(jìn)程設(shè)置為TASK_RUNNING就緒狀態(tài)。
如果真的有事件產(chǎn)生，就調(diào)用ep_send_events函數(shù)，將events事件轉(zhuǎn)移到用戶空間里面。
sys_epoll_wait -> ep_poll -> ep_send_events:
ep_send_events沒(méi)有什么工作，真正的工作是在ep_scan_ready_list函數(shù)里面：
sys_epoll_wait -> ep_poll -> ep_send_events -> ep_scan_ready_list:
ep_scan_ready_list首先將ep就緒鏈表里面的數(shù)據(jù)鏈接到一個(gè)全局的txlist里面，然后清空ep的就緒鏈表，同時(shí)還將ep的ovflist鏈表設(shè)置為NULL，ovflist是用單鏈表，是一個(gè)接受就緒事件的備份鏈表，當(dāng)內(nèi)核進(jìn)程將事件從內(nèi)核拷貝到用戶空間時(shí)，這段時(shí)間目標(biāo)文件可能會(huì)產(chǎn)生新的事件，這個(gè)時(shí)候，就需要將新的時(shí)間鏈入到ovlist里面。
僅接著，調(diào)用sproc回調(diào)函數(shù)(這里將調(diào)用ep_send_events_proc函數(shù))將事件數(shù)據(jù)從內(nèi)核拷貝到用戶空間。
sys_epoll_wait -> ep_poll -> ep_send_events -> ep_scan_ready_list -> ep_send_events_proc:
ep_send_events_proc回調(diào)函數(shù)循環(huán)獲取監(jiān)聽項(xiàng)的事件數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)監(jiān)聽項(xiàng)，調(diào)用ep_item_poll獲取監(jiān)聽到的目標(biāo)文件的事件，如果獲取到事件，就調(diào)用__put_user函數(shù)將數(shù)據(jù)拷貝到用戶空間。
回到ep_scan_ready_list函數(shù)，上面說(shuō)到，在sproc回調(diào)函數(shù)執(zhí)行期間，目標(biāo)文件可能會(huì)產(chǎn)生新的事件鏈入ovlist鏈表里面，所以，在回調(diào)結(jié)束后，需要重新將ovlist鏈表里面的事件添加到rdllist就緒事件鏈表里面。
同時(shí)在最后，如果rdlist不為空（表示是否有就緒事件），并且由進(jìn)程等待該事件，就調(diào)用wake_up_locked再一次喚醒內(nèi)核進(jìn)程處理事件的到達(dá)（流程跟前面一樣，也就是將事件拷貝到用戶空間）。
到這，epoll_wait的流程是結(jié)束了，但是有一個(gè)問(wèn)題，就是前面提到的進(jìn)程調(diào)用epoll_wait后會(huì)睡眠，但是這個(gè)進(jìn)程什么時(shí)候被喚醒呢？在調(diào)用epoll_ctl為目標(biāo)文件注冊(cè)監(jiān)聽項(xiàng)時(shí)，對(duì)目標(biāo)文件的監(jiān)聽項(xiàng)注冊(cè)一個(gè)ep_ptable_queue_proc回調(diào)函數(shù)，ep_ptable_queue_proc回調(diào)函數(shù)將進(jìn)程添加到目標(biāo)文件的wakeup鏈表里面，并且注冊(cè)ep_poll_callbak回調(diào)，當(dāng)目標(biāo)文件產(chǎn)生事件時(shí)，ep_poll_callbak回調(diào)就去喚醒等待隊(duì)列里面的進(jìn)程。
總結(jié)一下epoll該函數(shù)： epoll_wait函數(shù)會(huì)使調(diào)用它的進(jìn)程進(jìn)入睡眠（timeout為0時(shí)除外），如果有監(jiān)聽的事件產(chǎn)生，該進(jìn)程就被喚醒，同時(shí)將事件從內(nèi)核里面拷貝到用戶空間返回給該進(jìn)程。
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