「操作系统在处理 io 的时候，主要有两个阶段：」
- 等待数据传到 io 设备
- io 设备将数据复制到 user space
我们一般将上述过程简化理解为：
- 等到数据传到 kernel 内核 space
- kernel 内核区域将数据复制到 user space（理解为进程或者线程的缓冲区）
select，poll，epoll 都是 IO 多路复用的机制。I/O 多路复用就通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。但 select，poll，epoll 本质上都是同步 I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步 I/O 则无需自己负责进行读写，异步 I/O 的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。
select
单个进程就可以同时处理多个网络连接的 io 请求（同时阻塞多个 io 操作）。基本原理就是程序呼叫 select，然后整个程序就阻塞状态，这时候，kernel 内核就会轮询检查所有 select 负责的文件描述符 fd，当找到其中那个的数据准备好了文件描述符，会返回给 select，select 通知系统调用，将数据从 kernel 内核复制到进程缓冲区(用户空间)。
下图为 select 同时从多个客户端接受数据的过程
虽然服务器进程会被 select 阻塞，但是 select 会利用内核不断轮询监听其他客户端的 io 操作是否完成
select 的几大缺点：
（1）每次调用 select，都需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在 fd 很多时会很大
（2）同时每次调用 select 都需要在内核遍历传递进来的所有 fd，这个开销在 fd 很多时也很大
（3）select 支持的文件描述符数量太小了，默认是 1024
Poll 介绍
poll 的原理与 select 非常相似，差别如下：
- 描述 fd 集合的方式不同，poll 使用 pollfd 结构而不是 select 结构 fd_set 结构，所以 poll 是链式的，没有最大连接数的限制
- poll 有一个特点是水平触发，也就是通知程序 fd 就绪后，这次没有被处理，那么下次 poll 的时候会再次通知同个 fd 已经就绪。
select 的几大缺点：
（1）每次调用 select，都需要把 fd 集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在 fd 很多时会很大
（2）同时每次调用 select 都需要在内核遍历传递进来的所有 fd，这个开销在 fd 很多时也很大
（3）select 支持的文件描述符数量太小了，默认是 1024
细谈事件驱动-->epoll
epoll 提供了三个函数：
- int epoll_create(int size); 建立一個 epoll 对象，并传回它的 id
- int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); 事件注册函数，将需要监听的事件和需要监听的 fd 交给 epoll 对象
- int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);等待注册的事件被触发或者 timeout 发生
epoll 解决的问题：
- epoll 没有 fd 数量限制 epoll 没有这个限制，我们知道每个 epoll 监听一个 fd，所以最大数量与能打开的 fd 数量有关，一个 g 的内存的机器上，能打开 10 万个左右
- epoll 不需要每次都从用户空间将 fd_set 复制到内核 kernel epoll 在用 epoll_ctl 函数进行事件注册的时候，已经将 fd 复制到内核中，所以不需要每次都重新复制一次
- select 和 poll 都是主动轮询机制，需要遍历每一个人 fd；epoll 是被动触发方式，给 fd 注册了相应事件的时候，我们为每一个 fd 指定了一个回调函数，当数据准备好之后，就会把就绪的 fd 加入一个就绪的队列中，epoll_wait 的工作方式实际上就是在这个就绪队列中查看有没有就绪的 fd，如果有，就唤醒就绪队列上的等待者，然后调用回调函数。
- 虽然 epoll。poll。epoll 都需要查看是否有 fd 就绪，但是 epoll 之所以是被动触发，就在于它只要去查找就绪队列中有没有 fd，就绪的 fd 是主动加到队列中，epoll 不需要一个个轮询确认。换一句话讲，就是 select 和 poll 只能通知有 fd 已经就绪了，但不能知道究竟是哪个 fd 就绪，所以 select 和 poll 就要去主动轮询一遍找到就绪的 fd。而 epoll 则是不但可以知道有 fd 可以就绪，而且还具体可以知道就绪 fd 的编号，所以直接找到就可以，不用轮询。
总结
select, poll 是为了解決同时大量 IO 的情況（尤其网络服务器），但是随着连接数越多，性能越差 epoll 是 select 和 poll 的改进方案，在 linux 上可以取代 select 和 poll，可以处理大量连接的性能问题
