本节主要描述select和poll函数，来源是 unix网络编程卷1 3th 第6章。
网络应用中，i/o复用常用在：
- 处理多个描述符(unix下的文件句柄)时，必须使用i/o复用
- 一个客户同时处理多个socket，这种情况比较少见。
- 一个tcp服务既要监听socket，也要处理已连接的socket，一般使用i/o复用
- 一个服务既要处理tcp，也要处理udp，一般要用i/o复用
- 一个服务要处理多个服务/或多个协议时，需要使用i/o复用
上面仅仅是i/o复用在网络中的使用场景，其他方面的应用可查看前面的复用文档。
unix下有5种i/o模型：
- 阻塞I/O
- 非阻塞I/O
- I/O复用(select,poll)
- 信号驱动式I/O (sigio)
- 异步I/O (posix系列)
网络程序怎么将网络那边的数据获取到：
- 等待数据准备好
- 网络传输，通过网卡设备接收，缓存到内核的某个缓冲区
- 把数据从内核缓冲区复制到应用进程的缓冲区
最流行的模型，默认情况所有socket都是阻塞的。
recvfrom(),接收udp数据的系统调用，执行过程如下：
- 应用程序调用recvfrom(), 用户态
- recvfrom内部调用了系统调用，等待内核准备数据 内核态
- 内核会等待数据准备好，直到将数据复制到应用程序的缓冲中 内核态
- recvfrom接收到成功提示，返回 用户态
整个过程中，recvfrom是阻塞的。 应用程序调用recvfrom时，系统会将应用程序挂起，等执行完之后，唤醒应用程序。
如果socket被指定为非阻塞时，调用recvfrom，应用程序挂起， 内核发现socket是非阻塞的，会立马将recvfrom唤醒，此时数据还没到内核缓存区， recvfrom会返回一个特定错误，然后应用程序可以去干其他事，内核继续等待数据。 再次调用recvfrom，如果内核发现数据已经准备好，会立马给recvfrom并返回成功。
整个过程中，recvfrom会多次调用，被称为轮询 polling。
一般不知道数据什么时候会准备好，polling会浪费大量cpu时间，所以这种模型很少见， 只出现在某些特殊的系统功能上。
使用select/poll系统调用，这时不会阻塞在i/o上，而是阻塞在这两个系统调用上。 和阻塞模型的区别：阻塞是单个调用阻塞，10个调用，会阻塞10次;而这个复用模型， 可以让10个调用同时阻塞，哪个好了就唤醒哪个，说白了就是将10个串行的阻塞(阻塞模型) 变成了10个并行的阻塞(复用模型)。
从使用上，复用模型比阻塞模型复杂一点，毕竟多了一个select调用，这是劣势， 优势是可以等待多个文件描述符。
和前面几种模型都有些不一样，利用信号实现，在内核准备好数据后，会发送一个信号给 进程，进程调用recvfrom来读取数据，数据准备好之前，进程是非阻塞的。
这个模型和非阻塞有啥区别：在数据没有准备好之前都是非阻塞，不过后面就不一样了， 这个模型是等内核发信号告诉自己数据已经就绪，而非阻塞模型就是自己取轮询。
asynchronous I/O, 是posix规范中定义的。
这个模型也是内核告诉进程，和信号驱动式模型不一样的是： 信号驱动式发送信号，是告知可以进行i/o操作了，而这个异步模型发送信号， 是告诉进程，i/o操作何时完成了。
这个模型是在数据就绪，并从内核态缓冲区复制到进程缓冲区后通知进程。
目前位置，支持posix异步io模型的系统还较少。
如果将调用分成两阶段：数据就绪和数据从内核缓冲复制到进程缓冲。
前4种的第2阶段都是一样的，数据从内核缓冲复制到进程缓冲，期间进程阻塞， 不一样的是第1阶段是否(多)阻塞，或非阻塞的情况，如何触发取数据。
posix的定义，同步io操作做是请求会导致进程阻塞，直到io操作完成， 这样前4种io模型都属于这列，异步io就是指异步io模型。
archlinux中的实现是同步io复用
函数功能：允许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发生， 并只在有一个或多个事情发生或经历一段指定的时间后才唤醒它。
#include <sys/select.h>
int select(int nfds, fd_set *restrict readfds,
fd_set *restrict writefds, fd_set *restrict errorfds,
struct timeval *restrict timeout);
最后一个参数是时间：
- 为空，表示永久等待
- 为0, 表示不等待，检查完状态立马返回
- 非空非零值，表示超时时间
FD_ZERO/ FD_SET/ FD_CLR/ FD_ISSET 4个宏配合描述符集使用。 第一个参数是最大描述符个数，= 待测试的最大描述符 + 1
通常的使用过程：
- 用宏配置好描述符集
- 调用select
- select返回后，用FD_ISSET检查，并处理
- 重新配置描述符集，然后继续select，就是1-3的循环
socket准备好读，满足下列4个条件之一即可：
- socket接收缓冲区的数据字节数大于"接收缓存区低水位标记的大小,默认是1"
- tcp连接接收到了fin，此时不会阻塞，会返回0
- socket是一个监听socket，并已完成的连接数不是0，此时accept一般不会阻塞
- 有一个socket错误待处理，此时不会阻塞，并返回-1
socket准备好写，满足下列4个条件之一即可：
- 发送缓冲区的自己数大于"发送缓冲区低水位标记的大小，默认是2048"
- tcp连接已接受到fin，写会产生sigpipe信号
- socket是非阻塞，并已经connect，或connect失败了
- socket有待处理错误
posix 整出来的一个新东西，和select做的事是类似的。有两个变化：
- 时间参数的精度从毫秒改为纳秒
- 增加一个新参数，执行信号掩码的指针
一般情况是这样的：
- 检查有没有信号，有就调用信号处理函数(因为信号不是事件，而是异步消息)
- 调用select来捕获事件和信号
如果1和2中间发生了信号，那么select就无法捕获，而此时进程会被无限阻塞， pselect的新增参数就可以解决这个问题。
#include <poll.h>
int poll(struct pollfd fds[], nfds_t nfds, int timeout);
提供的功能和select类似。
第一个参数是数组，里面是pollfd结构体.select的fd数是有限制的，poll使用数组的方式， 解决了select最大fd是1024的限制。
和poll类似，不过epoll是事件驱动的，每次调用后，会告诉用户哪些socket的事件触发了， select和poll是将整个描述符集返回给用户，让用户去遍历，去用宏测试， 一旦描述符多了，效率差异就很大了。
其次epoll还有水平触发lt和边缘触发et，水平触发是用户如果不处理，下次调用还会通知， 边缘触发是用户不处理，那后面也不会再提示了。
另外每次调用select/poll，都需要将fd拷贝到内核态，epoll只需要拷贝一次。
- 1984年，实现了select，此时有了io复用
- 1997年，实现了poll，当时监听多个socket的程序就很多了，有了需求就有了发展
- 2002年，实现了epoll，提升了效率