epoll也是實現I/O多路複用的一種方法，為了深入瞭解epoll的原理，我們先來看下epoll水平觸發（level trigger，LT，LT為epoll的預設工作模式）與邊緣觸發（edge trigger，ET）兩種工作模式。

使用脈衝訊號來解釋LT和ET可能更加貼切。Level是指訊號只需要處於水平，就一直會觸發；而edge則是指訊號為上升沿或者下降沿時觸發。說得還有點玄乎，我們以生活中的一個例子來類比LT和ET是如何確定讀操作是否就緒的。

水平觸發 
兒子：媽媽，我收到了500元的壓歲錢。 
媽媽：嗯，省著點花。 
兒子：媽媽，我今天花了200元買了個變形金剛。 
媽媽：以後不要亂花錢。 
兒子：媽媽，我今天買了好多好吃的，還剩下100元。 
媽媽：用完了這些錢，我可不會再給你錢了。 
兒子：媽媽，那100元我沒花，我攢起來了 
媽媽：這才是明智的做法！ 
兒子：媽媽，那100元我還沒花，我還有錢的。 
媽媽：嗯，繼續保持。 
兒子：媽媽，我還有100元錢。 
媽媽：…

接下來的情形就是沒完沒了了：只要兒子一直有錢，他就一直會向他的媽媽彙報。LT模式下，只要核心緩衝區中還有未讀資料，就會一直返回描述符的就緒狀態，即不斷地喚醒應用程序。在上面的例子中，兒子是緩衝區，錢是資料，媽媽則是應用程序瞭解兒子的壓歲錢狀況（讀操作）。

邊緣觸發 
兒子：媽媽，我收到了500元的壓歲錢。 
媽媽：嗯，省著點花。 
（兒子使用壓歲錢購買了變形金剛和零食。） 
兒子： 
媽媽：兒子你倒是說話啊？壓歲錢呢？

這個就是ET模式，兒子只在第一次收到壓歲錢時通知媽媽，接下來兒子怎麼把壓歲錢花掉並沒有通知媽媽。即兒子從沒錢變成有錢，需要通知媽媽，接下來錢變少了，則不會再通知媽媽了。在ET模式下， 緩衝區從不可讀變成可讀，會喚醒應用程序，緩衝區資料變少的情況，則不會再喚醒應用程序。

我們再詳細說明LT和ET兩種模式下對讀寫操作是否就緒的判斷。

水平觸發

1. 對於讀操作

只要緩衝內容不為空，LT模式返回讀就緒。

2. 對於寫操作

只要緩衝區還不滿，LT模式會返回寫就緒。

邊緣觸發

1. 對於讀操作

（1）當緩衝區由不可讀變為可讀的時候，即緩衝區由空變為不空的時候。

（2）當有新資料到達時，即緩衝區中的待讀資料變多的時候。

（3）當緩衝區有資料可讀，且應用程序對相應的描述符進行EPOLL_CTL_MOD 修改EPOLLIN事件時。

2. 對於寫操作

（1）當緩衝區由不可寫變為可寫時。

（2）當有舊資料被髮送走，即緩衝區中的內容變少的時候。

（3）當緩衝區有空間可寫，且應用程序對相應的描述符進行EPOLL_CTL_MOD

實驗

實驗1

實驗1對標準輸入檔案描述符使用ET模式進行監聽。當我們輸入一組字元並接下回車時，螢幕中會輸出”hello world”。

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/epoll.h>

int main()
{
    int epfd, nfds;
    struct epoll_event event, events[5];
    epfd = epoll_create(1);
    event.data.fd = STDIN_FILENO;
    event.events = EPOLLIN | EPOLLET;
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event);
    while (1) {
        nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
        int i;
        for (i = 0; i < nfds; ++i) {
            if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO) {
                printf("hello world\n");
            }
        }
    }
}

輸出：

$ ./epoll1 
a 
hello world 
abc 
hello world 
hello 
hello world 
ttt 
hello world

當用戶輸入一組字元，這組字元被送入緩衝區，因為緩衝區由空變成不空，所以ET返回讀就緒，輸出”hello world”。 
之後再次執行epoll_wait，但ET模式下只會通知應用程序一次，故導致epoll_wait阻塞。 
如果使用者再次輸入一組字元，導致緩衝區內容增多，ET會再返回就緒，應用程序再次輸出”hello world”。 
如果將上面的程式碼中的event.events = EPOLLIN | EPOLLET;改成event.events = EPOLLIN;，即使用LT模式，則執行程式後，會一直輸出hello world。

實驗2

實驗2對標準輸入檔案描述符使用LT模式進行監聽。當我們輸入一組字元並接下回車時，螢幕中會輸出”hello world”。

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/epoll.h>

int main()
{
    int epfd, nfds;
    char buf[256];
    struct epoll_event event, events[5];
    epfd = epoll_create(1);
    event.data.fd = STDIN_FILENO;
    event.events = EPOLLIN;  // LT是預設模式
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event);
    while (1) {
        nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
        int i;
        for (i = 0; i < nfds; ++i) {
            if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO) {
                read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
                printf("hello world\n");
            }
        }
    }
}

輸出：

$ ./epoll2 
abc 
hello world 
eeeee 
hello world 
lihao 
hello world

實驗2中使用的是LT模式，則每次epoll_wait返回時我們都將緩衝區的資料讀完，下次再呼叫epoll_wait時就會阻塞，直到下次再輸入字元。 
如果將上面的程式改為每次只讀一個字元，那麼每次輸入多少個字元，則會在螢幕中輸出多少個“hello world”。有意思吧。

實驗3

實驗3對標準輸入檔案描述符使用ET模式進行監聽。當我們輸入任何輸入並接下回車時，螢幕中會死迴圈輸出”hello world”。

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/epoll.h>

int main()
{
    int epfd, nfds;
    struct epoll_event event, events[5];
    epfd = epoll_create(1);
    event.data.fd = STDIN_FILENO;
    event.events = EPOLLIN | EPOLLET;
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event);
    while (1) {
        nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1);
        int i;
        for (i = 0; i < nfds; ++i) {
            if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO) {
                printf("hello world\n");
                event.data.fd = STDIN_FILENO;
                event.events = EPOLLIN | EPOLLET;
                epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, STDIN_FILENO, &event);
            }
        }
    }
}

實驗3使用ET模式，但是每次讀就緒後都主動對描述符進行EPOLL_CTL_MOD 修改EPOLLIN事件，由上面的描述我們可以知道，會再次觸發讀就緒，這樣就導致程式出現死迴圈，不斷地在螢幕中輸出”hello world”。但是，如果我們將EPOLL_CTL_MOD 改為EPOLL_CTL_ADD，則程式的執行將不會出現死迴圈的情況。

參考資料