Golang是怎么利用epoll的

Golang是怎么利用epoll的

    使用Golang可以轻松地为每一个TCP连接创建一个协程去服务而不用担心性能问题，这是因为Go内部使用goroutine结合IO多路复用实现了一个“异步”的IO模型，这使得开发者不用过多的关注底层，而只需要按照需求编写上层业务逻辑。这种异步的IO是如何实现的呢？下面我会针对Linux系统进行分析。

    在Unix/Linux系统下，一切皆文件，每条TCP连接对应了一个socket句柄，这个句柄也可以看做是一个文件，在socket上收发数据，相当于对一个文件进行读写，所以一个socket句柄，通常也用表示文件描述符fd来表示。可以进入/proc/PID/fd/查看进程占用的fd。

    系统内核会为每个socket句柄分配一个读(接收)缓冲区和一个写(发送)缓冲区，发送数据就是在这个fd对应的写缓冲区上写数据，而接收数据就是在读缓冲区上读数据，当程序调用write或者send时，并不代表数据发送出去，仅仅是把数据拷贝到了写缓冲区，在时机恰当时候(积累到一定数量)，会将数据发送到目的端。

Golang runtime还是需要频繁去检查是否有fd就绪的，严格说并不算真正的异步，算是一种非阻塞IO复用。

 

IO模型

    借用教科书中几张图

阻塞式IO

    程序想在缓冲区读数据时，缓冲区并不一定会有数据，这会造成陷入系统调用，只能等待数据可以读取，没有数据读取时则会阻塞住进程，这就是阻塞式IO。当需要为多个客户端提供服务时，可以使用线程方式，每个socket句柄使用一个线程来服务，这样阻塞住的则是某个线程。虽然如此可以解决进程阻塞，但是还是会有相当一部分CPU资源浪费在了等待数据上，同时，使用线程来服务fd有些浪费资源，因为如果要处理的fd较多，则又是一笔资源开销。

 

非阻塞式IO

    与之对应的是非阻塞IO，当程序想要读取数据时，如果缓冲区不存在，则直接返回给用户程序，但是需要用户程序去频繁检查，直到有数据准备好。这同样也会造成空耗CPU。

 

IO多路复用

    而IO多路复用则不同，他会使用一个线程去管理多个fd，可以将多个fd加入IO多路复用函数中，每次调用该函数，传入要检查的fd，如果有就绪的fd，直接返回就绪的fd，再启动线程处理或者顺序处理就绪的fd。这达到了一个线程管理多个fd任务，相对来说较为高效。常见的IO多路复用函数有select，poll，epoll。select与poll的最大缺点是每次调用时都需要传入所有要监听的fd集合，内核再遍历这个传入的fd集合，当并发量大时候，用户态与内核态之间的数据拷贝以及内核轮询fd又要浪费一波系统资源(关于select与poll这里不展开)。

 

epoll介绍

    接下来介绍一下epoll系统调用

    epoll相比于select与poll相比要灵活且高效，他提供给用户三个系统调用函数。Golang底层就是通过这三个系统调用结合goroutine完成的“异步”IO。

//用于创建并返回一个epfd句柄，后续关于fd的添加删除等操作都依据这个句柄。
int epoll_create(int size);
//用于向epfd添加，删除，修改要监听的fd。
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event* event);
//传入创建返回的epfd句柄，以及超时时间，返回就绪的fd句柄。
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event* events, int maxevents, int timeout);

 

• 调用epoll_create会在内核创建一个eventpoll对象，这个对象会维护一个epitem集合，可简单理解为fd集合。

• 调用epoll_ctl函数用于将fd封装成epitem加入这个eventpoll对象，并给这个epitem加了一个回调函数注册到内核，会在这个fd状态改变时候触发，使得该epitem加入eventpoll的就绪列表rdlist。

• 当相应数据到来，触发中断响应程序，将数据拷贝到fd的socket缓冲区，fd缓冲区状态发生变化，回调函数将fd对应的epitem加入rdlist就绪队列中。

• 调用epoll_wait时无需遍历，只是返回了这个就绪的rdlist队列，如果rdlist队列为空，则阻塞等待或等待超时时间的到来。

大致工作原理如图

 

异步IO

    当用户程序想要读取fd数据时，系统调用直接通知到内核并返回处理其他的事情，内核将数据准备好之后，通知用户程序，用户程序再处理这个fd上的事件。

 

Golang异步IO实现思路

    我们都知道，协程的资源占有量很小，而且协程也拥有多种状态如阻塞，就绪，运行等，可以使用一个协程服务一个fd不用担心资源问题。将监听fd的事件交由runtime来管理，实现协程调度与依赖fd的事件。当要协程读取fd数据但是没有数据时，park住该协程(改为Gwaiting)，调度其他协程执行。

    在执行协程调度时候，去检查fd是否就绪，如果就绪时，调度器再通知该park住的协程fd可以处理了(改为Grunnable并加入执行队列)，该协程处理fd数据，这样既减少了CPU的空耗，也实现了消息的通知，用户层面上看实现了一个异步的IO模型。

    Golang netpoll的大致思想就是这样，接下来看一下具体代码实现，本文基于go1.14。

 

具体实现

    接下来看下Golang netpoll对其的使用。

 

实验案例

    跟随一个很简单的demo探索一下。

func main() {
  fmt.Println("服务端进程id：",os.Getpid())
  lister, err := net.Listen("tcp", "0.0.0.0:9009")
  if err != nil {
    fmt.Println("连接失败", err)
    return
  }
  for {
    conn, err := lister.Accept() //等待建立连接
    if err != nil {
      fmt.Println("建立连接失败", err)
      continue
    }
     //开启协程处理
    go func() {
      defer conn.Close()
      for {
        buf := make([]byte, 128)
        n, err := conn.Read(buf)
        if err != nil{
          fmt.Println("读出错",err)
          return
        }
        fmt.Println("读取到的数据：",string(buf[:n]))
      }
    }()
  }
}

 

net.Listen的内部调用

    net.Listen依次调用lc.Listen->sl.listenTCP->internetSocket->socket到fd.listenStream函数创建了一个监听9009的tcp连接的socket接口，也就是创建了socket fd，

    接下来为了监听该socket对象就需要把这个socket fd加入到eventpoll中了。

func (fd *netFD) listenStream(laddr sockaddr, backlog int, ctrlFn func(string, string, syscall.RawConn) error) error {
    ......
  //绑定该socket接口
  if err = syscall.Bind(fd.pfd.Sysfd, lsa); err != nil {
    return os.NewSyscallError("bind", err)
  }
  //监听该socket
  if err = listenFunc(fd.pfd.Sysfd, backlog); err != nil {
    return os.NewSyscallError("listen", err)
  }
  //初始化fd，也就是把socket放入epoll中，进入
  if err = fd.init(); err != nil {
    return err
  }
  lsa, _ = syscall.Getsockname(fd.pfd.Sysfd)
  fd.setAddr(fd.addrFunc()(lsa), nil)
  return nil
}

func (fd *FD) Init(net string, pollable bool) error {
  ......
  //将socket fd加到poll，进入
  err := fd.pd.init(fd)
  ......
  return err
}

//最终跳转到该处，主要关注两个函数runtime_pollServerInit，runtime_pollOpen，
//这两个函数都是runtime实现的，将epoll交由runtime来管理
func (pd *pollDesc) init(fd *FD) error {
  //sync.once方法，调用epoll_create创建eventpoll对象
  serverInit.Do(runtime_pollServerInit)
  //将当前的fd加到epoll中，底层调用epollctl函数
  ctx, errno := runtime_pollOpen(uintptr(fd.Sysfd))
  //如果出错，处理相应的fd，删除epoll中fd以及解除状态等操作
  if errno != 0 {
    if ctx != 0 {
      runtime_pollUnblock(ctx)
      runtime_pollClose(ctx)
    }
    return errnoErr(syscall.Errno(errno))
  }
  pd.runtimeCtx = ctx
  return nil
}

   查看runtime_pollServerInit，是对epoll_create的封装。

func poll_runtime_pollServerInit() {
  //初始化全局epoll对象
  netpollinit()
  /全局标志位设置为1
  atomic.Store(&netpollInited, 1)
}
func netpollinit() {
  //系统调用，创建一个eventpoll对象
  epfd = epollcreate1(_EPOLL_CLOEXEC)
  if epfd >= 0 {
    return
  }
  ......
}

    查看一下runtime_pollOpen方法，将当前监听的socket fd加入eventpoll对象中。实际上是对epoll_ctl的封装。

func poll_runtime_pollOpen(fd uintptr) (*pollDesc, int) {
  //返回一个存储在Go程序中的一个fd对应的结构体，算是用于记录
  //goroutine与fd之间的关系，后面会分析到
  pd := pollcache.alloc()
  //加锁，防止并发问题
  lock(&pd.lock)
  if pd.wg != 0 && pd.wg != pdReady {
    throw("runtime: blocked write on free polldesc")
  }
  if pd.rg != 0 && pd.rg != pdReady {
    throw("runtime: blocked read on free polldesc")
  }
  pd.fd = fd
  pd.closing = false
  pd.everr = false
  pd.rseq++
  pd.rg = 0
  pd.rd = 0
  pd.wseq++
  pd.wg = 0
  pd.wd = 0
  unlock(&pd.lock)

  var errno int32
  //epoll_ctl系统调用
  errno = netpollopen(fd, pd)
  return pd, int(errno)
}

func netpollopen(fd uintptr, pd *pollDesc) int32 {
  var ev epollevent
  //注册event事件，这里使用了epoll的ET模式，相对于ET，ET需要每次产生事件时候就要处理事件，
  //否则容易丢失事件。
  ev.events = _EPOLLIN | _EPOLLOUT | _EPOLLRDHUP | _EPOLLET
  //events记录上pd的指针
  *(**pollDesc)(unsafe.Pointer(&ev.data)) = pd
  //系统调用将该fd加到eventpoll对象中，交由内核监听
  return -epollctl(epfd, _EPOLL_CTL_ADD, int32(fd), &ev)
}

 

Accept的内部调用

   接下来返回到主函数。

func (fd *FD) Accept() (int, syscall.Sockaddr, string, error) {
  ......
   //检查fd状态是否变化
  if err := fd.pd.prepareRead(fd.isFile); err != nil {
    return -1, nil, "", err
  }
  for {
    //accept系统调用，如果有对监听的socket的连接请求，则直接返回发起连接的socket文件描述符
    //，否则返回EAGAIN错误，被下面捕获到
    s, rsa, errcall, err := accept(fd.Sysfd)
    if err == nil {
      return s, rsa, "", err
    }
    switch err {
    case syscall.EAGAIN:
      if fd.pd.pollable() {
         //进入waitRead方法，内部
        if err = fd.pd.waitRead(fd.isFile); err == nil {
          continue
        }
      }
    case syscall.ECONNABORTED:
      continue
    }
    return -1, nil, errcall, err
  }
}


func (pd *pollDesc) wait(mode int, isFile bool) error {
  if pd.runtimeCtx == 0 {
    return errors.New("waiting for unsupported file type")
  }
   //进入runtime_pollWait方法内部，该方法会跳转到runtime包下，条件满足会park住goroutine
  res := runtime_pollWait(pd.runtimeCtx, mode)
  return convertErr(res, isFile)
}

func poll_runtime_pollWait(pd *pollDesc, mode int) int {
  ......
   //进入netpollblock函数，该函数内部会阻塞住该goroutine
  for !netpollblock(pd, int32(mode), false) {
    err = netpollcheckerr(pd, int32(mode))
    if err != 0 {
      return err
    }
  }
  return 0
}

func netpollblock(pd *pollDesc, mode int32, waitio bool) bool {
  gpp := &pd.rg
  if mode == 'w' {
    gpp = &pd.wg
  }
    ......
  if waitio || netpollcheckerr(pd, mode) == 0 {
    //gark住该g，此时传参主要关注前两个，一个netpollblockcommit函数，一个gpp为当前pd的rg或者wg，
    //用于后面记录fd对应的阻塞的goroutine
    gopark(netpollblockcommit, unsafe.Pointer(gpp), waitReasonIOWait, traceEvGoBlockNet, 5)
  }
  old := atomic.Xchguintptr(gpp, 0)
  if old > pdWait {
    throw("runtime: corrupted polldesc")
  }
  return old == pdReady
}

func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
  ......
  //主要关注两个传参，lock是gpp指针
  mp.waitlock = lock
  //unlockf为netpollblockcommit函数
  mp.waitunlockf = unlockf
    ......
  //切换到g0栈去执行park_m
  mcall(park_m)
}

func park_m(gp *g) {
  //获取当前goroutine
  _g_ := getg()
  //修改状态为Gwaiting，代表当前的goroutine被park住了
  casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
  //解除m和g关联
  dropg()
  if fn := _g_.m.waitunlockf; fn != nil {
     //调用刚传入的函数参数，也就是netpollblockcommit
    ok := fn(gp, _g_.m.waitlock)
     //调用完清除
    _g_.m.waitunlockf = nil
    _g_.m.waitlock = nil
    if !ok {
      if trace.enabled {
        traceGoUnpark(gp, 2)
      }
      casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
      execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
    }
  }
  //调度新的g到m上来
  schedule()
}

func netpollblockcommit(gp *g, gpp unsafe.Pointer) bool {
  //把当前g的指针存为gpp指针，gpp为pd的rg或wg
  r := atomic.Casuintptr((*uintptr)(gpp), pdWait, uintptr(unsafe.Pointer(gp)))
  if r {
    //将全局变量改为1，代表系统有netpoll的等待者
    atomic.Xadd(&netpollWaiters, 1)
  }
  return r
}

    到此时，accept函数就被阻塞住了，系统会在这个监听的socket fd事件(0.0.0.0:9009的这个fd)的状态发生变化时候(也就是有新的客户端请求连接的时候)，将该park住的goroutine给ready。

//上面提到过的accept函数，根据序号顺序分析
func (fd *FD) Accept() (int, syscall.Sockaddr, string, error) {
    ......
  for {
    //2.使用accept系统调用能获取到新的连接，linux会为新的连接分配一个新的fd，
    //这个函数会返回新的连接的socket fd对应的进程描述符
    s, rsa, errcall, err := accept(fd.Sysfd)
    if err == nil {
      //3.返回新的进程描述符
      return s, rsa, "", err
    }
    switch err {
    case syscall.EAGAIN:
      if fd.pd.pollable() {
         //1.刚才阻塞到了这个goroutine，后来新的连接请求，该goroutine被唤醒
        if err = fd.pd.waitRead(fd.isFile); err == nil {
          continue
        }
      }
    ......
    }
        ......
  }
}

//返回上一层的函数
func (fd *netFD) accept() (netfd *netFD, err error) {
    //此时获取到了新的fd
  d, rsa, errcall, err := fd.pfd.Accept()
  ......
  //创建新的fd结构体
  if netfd, err = newFD(d, fd.family, fd.sotype, fd.net); err != nil {
    poll.CloseFunc(d)
    return nil, err
  }
  //init函数又会进入func (pd *pollDesc) init(fd *FD) error函数，并将新的socket连接通过epoll_ctl传入
  //epoll的监听事件
  if err = netfd.init(); err != nil {
    fd.Close()
    return nil, err
  }
  //系统调用，可以获得客户端的socket的ip信息等
  lsa, _ := syscall.Getsockname(netfd.pfd.Sysfd)
  netfd.setAddr(netfd.addrFunc()(lsa), netfd.addrFunc()(rsa))
  return netfd, nil
}

 

唤醒park住的协程

    go会在调度goroutine时候执行epoll_wait系统调用，检查是否有状态发生改变的fd，有的话就把他取出，唤醒对应的goroutine去处理。该部分对应了runtime中的netpoll方法。

    源码调用runtime中的schedule() -> findrunnable() -> netpoll()

func findrunnable() (gp *g, inheritTime bool) {
  _g_ := getg()
   //分别从本地队列和全局队列寻找可执行的g
  ......
  //判断是否满足条件，初始化netpoll对象，是否等待者，以及上次调用时间
  if netpollinited() && atomic.Load(&netpollWaiters) > 0 && atomic.Load64(&sched.lastpoll) != 0 {
    //netpoll底层调用epoll_wait，传参代表epoll_wait时候是阻塞等待或者非阻塞直接返回
    //这里是非阻塞模式，会立即返回内核eventpoll对象的rdlist列表
    if list := netpoll(false); !list.empty() {
      gp := list.pop()
       //将可运行G的列表注入调度程序并清除glist
      injectglist(&list)
       //修改gp状态
      casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
      if trace.enabled {
        traceGoUnpark(gp, 0)
      }
            //返回可运行的g
      return gp, false
    }
  }
    .......

  stopm()
  goto top
}

//对epoll_wait的进一步封装
func netpoll(block bool) gList {
  if epfd == -1 {
    return gList{}
  }
  waitms := int32(-1)
  if !block {
    waitms = 0
  }
  //声明一个epollevent事件，在epoll_wait系统调用时候，会给该数组赋值并返回一个索引位，
  /之后可以遍历数组取出就绪的fd事件。
  var events [128]epollevent
retry:
  //陷入系统调用，取出内核eventpoll中的rdlist，返回就绪的事件
  n := epollwait(epfd, &events[0], int32(len(events)), waitms)
  if n < 0 {
    if n != -_EINTR {
      println("runtime: epollwait on fd", epfd, "failed with", -n)
      throw("runtime: netpoll failed")
    }
    goto retry
  }
  var toRun gList
  //遍历event事件数组
  for i := int32(0); i < n; i++ {
    ev := &events[i]
    if ev.events == 0 {
      continue
    }
    var mode int32
    //是否有就绪的读写事件，放入mode标志位
    if ev.events&(_EPOLLIN|_EPOLLRDHUP|_EPOLLHUP|_EPOLLERR) != 0 {
      mode += 'r'
    }
    if ev.events&(_EPOLLOUT|_EPOLLHUP|_EPOLLERR) != 0 {
      mode += 'w'
    }
    if mode != 0 {
      //取出存入的pollDesc的指针
      pd := *(**pollDesc)(unsafe.Pointer(&ev.data))
      pd.everr = false
      if ev.events == _EPOLLERR {
        pd.everr = true
      }
      //取出pd中的rg或wg，后面放到运行队列
      netpollready(&toRun, pd, mode)
    }
  }
  if block && toRun.empty() {
    goto retry
  }
  return toRun
}



func netpollready(toRun *gList, pd *pollDesc, mode int32) {
  var rg, wg *g
  if mode == 'r' || mode == 'r'+'w' {
    rg = netpollunblock(pd, 'r', true)
  }
  if mode == 'w' || mode == 'r'+'w' {
    wg = netpollunblock(pd, 'w', true)
  }
    //将阻塞的goroutine加入gList返回
  if rg != nil {
    toRun.push(rg)
  }
  if wg != nil {
    toRun.push(wg)
  }
}

 

conn.Read的内部调用

    回到主函数，我们使用go func形式使用一个协程去处理一个tcp连接，每个协程里面会有conn.Read，该函数在读取时候如果缓冲区不可读，该goroutine也会陪park住，等待socket fd可读，调度器通过netpoll函数调度它。

func main() {
  ......
  //开启处理
    go func() {
      defer conn.Close()
      for {
        buf := make([]byte, 128)
        //将缓冲区的数据读出来放到buf中
        n, err := conn.Read(buf)
            ......
      }
    }()
  }
}

func (fd *FD) Read(p []byte) (int, error) {
  ......
  for {
    //系统调用读取缓冲区数据，这里没有可读会直接返回，不会阻塞
    n, err := syscall.Read(fd.Sysfd, p)
    if err != nil {
      n = 0
      if err == syscall.EAGAIN && fd.pd.pollable() {
        //不可读，进入waitRead方法，park住该goroutine，
        //并记录goroutine到pd的rg中,等待唤醒
        if err = fd.pd.waitRead(fd.isFile); err == nil {
          continue
        }
      }
    }
    ......
  }
}

    后面会等待缓冲区可读写，shchedule函数调用netpoll并进一步调用epoll_wait检测到并唤醒该goroutine。可以查看上面netpoll，这里不做重复工作了。

 

Golang也提供了对于epoll item节点的删除操作，具体封装函数poll_runtime_pollClose

//当发生某些情况，如连接断开，fd销毁等，会调用到此处
func poll_runtime_pollClose(pd *pollDesc) {
  .......
  netpollclose(pd.fd)
  //释放对应的pd
  pollcache.free(pd)
}
//调用epoll_ctl系统调用，删除该fd在eventpoll上对应的epitem
func netpollclose(fd uintptr) int32 {
  var ev epollevent
  return -epollctl(epfd, _EPOLL_CTL_DEL, int32(fd), &ev)
}

 

部分系统调用

  抓了一部分系统调用分析一下上述程序与内核交互的大致过程。

$ strace -f ./server

 

   部分系统调用函数如下。

#....省略内存管理部分以及线程管理部分
#执行到fmt.Println("服务端进程id：",os.Getpid())
[pid 30307] getpid() = 30307
[pid 30307] write(1, "\346\234\215\345\212\241\347\253\257\350\277\233\347\250\213id\357\274\232 30307\n", 27服务端进程id：30307
) = 27

......由于过多，省略关于socket的系统调用

[pid 30308] <... nanosleep resumed> NULL) = 0
#打开系统文件，该文件定义tcp最大连接数，会被设置成pollable，并加入epoll节点中
[pid 30307] openat(AT_FDCWD, "/proc/sys/net/core/somaxconn", O_RDONLY|O_CLOEXEC <unfinished ...>
[pid 30308] nanosleep({tv_sec=0, tv_nsec=20000}, <unfinished ...>
[pid 30307] <... openat resumed> ) = 4
#调用epoll_ctl，创建一个eventpoll
[pid 30307] epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC) = 5
#将fd加到epoll事件
[pid 30307] epoll_ctl(5, EPOLL_CTL_ADD, 4, {EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLRDHUP|EPOLLET, {u32=2174189320, u64=139635855949576}}) = 0
[pid 30307] fcntl(4, F_GETFL) = 0x8000 (flags O_RDONLY|O_LARGEFILE)
[pid 30307] fcntl(4, F_SETFL, O_RDONLY|O_NONBLOCK|O_LARGEFILE) = 0
[pid 30308] <... nanosleep resumed> NULL) = 0
[pid 30307] read(4, <unfinished ...>
#执行epoll_wait查看就绪事件
[pid 30308] epoll_pwait(5, <unfinished ...>
[pid 30307] <... read resumed> "512\n", 65536) = 4
[pid 30308] <... epoll_pwait resumed> [{EPOLLIN|EPOLLOUT, {u32=2174189320, u64=139635855949576}}], 128, 0, NULL, 139635812673280) = 1
[pid 30307] read(4, <unfinished ...>
[pid 30308] nanosleep({tv_sec=0, tv_nsec=20000}, <unfinished ...>
[pid 30307] <... read resumed> "", 65532) = 0
#将/proc/sys/net/core/somaxconn文件的fd从epoll中删除
[pid 30307] epoll_ctl(5, EPOLL_CTL_DEL, 4, 0xc00005e8d4) = 0
#关掉打开的somaxconn描述符
[pid 30307] close(4) = 0
#设置监听的socket描述符
[pid 30307] setsockopt(3, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, [1], 4) = 0
[pid 30307] bind(3, {sa_family=AF_INET6, sin6_port=htons(9009), inet_pton(AF_INET6, "::", &sin6_addr), sin6_flowinfo=htonl(0), sin6_scope_id=0}, 28) = 0
[pid 30307] listen(3, 512 <unfinished ...>
[pid 30308] <... nanosleep resumed> NULL) = 0
[pid 30307] <... listen resumed> ) = 0
[pid 30308] nanosleep({tv_sec=0, tv_nsec=20000}, <unfinished ...>
#将用于监听的socket fd加入到epoll中
[pid 30307] epoll_ctl(5, EPOLL_CTL_ADD, 3, {EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLRDHUP|EPOLLET, {u32=2174189320, u64=139635855949576}}) = 0
[pid 30307] getsockname(3, {sa_family=AF_INET6, sin6_port=htons(9009), inet_pton(AF_INET6, "::", &sin6_addr), sin6_flowinfo=htonl(0), sin6_scope_id=0}, [112->28]) = 0
#执行accept4发现没有连接，返回EAGAIN错误
[pid 30307] accept4(3, 0xc00005eb98, [112], SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
#查看是否有就绪的fd，此次调用是非阻塞，立即返回
[pid 30307] epoll_pwait(5, [], 128, 0, NULL, 0) = 0
[pid 30308] <... nanosleep resumed> NULL) = 0
#查看是否有就绪的fd，此次会阻塞等待，直到有连接进来
[pid 30307] epoll_pwait(5, <unfinished ...>
[pid 30308] futex(0x60dc70, FUTEX_WAIT_PRIVATE, 0, {tv_sec=60, tv_nsec=0} <unfinished ...>
[pid 30307] <... epoll_pwait resumed> [{EPOLLIN, {u32=2174189320, u64=139635855949576}}], 128, -1, NULL, 0) = 1
[pid 30307] futex(0x60dc70, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1) = 1
[pid 30308] <... futex resumed> ) = 0
#新的连接，代表收到了一个客户端连接,分配了一个fd是4
[pid 30307] accept4(3, <unfinished ...>, <... accept4 resumed> {sa_family=AF_INET6, sin6_port=htons(52082), inet_pton(AF_INET6, "::ffff:127.0.0.1", &sin6_addr), sin6_flowinfo=htonl(0), sin6_scope_id=0}, [112->28], SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK) = 4
#把4加入到epoll中管理
[pid 30307] epoll_ctl(5, EPOLL_CTL_ADD, 4, {EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLRDHUP|EPOLLET, {u32=2174189112, u64=139635855949368}}) = 0
[pid 30307] getsockname(4, {sa_family=AF_INET6, sin6_port=htons(9009), inet_pton(AF_INET6, "::ffff:127.0.0.1", &sin6_addr), sin6_flowinfo=htonl(0), sin6_scope_id=0}, [112->28]) = 0

......

#后来将client端关掉,此时tcp连接断掉了，将epoll中的fd移除
[pid 30309] epoll_ctl(5, EPOLL_CTL_DEL, 4, 0xc00005fdd4 <unfinished ...>
[pid 30308] nanosleep({tv_sec=0, tv_nsec=20000}, <unfinished ...>
[pid 30309] <... epoll_ctl resumed> ) = 0
[pid 30309] close(4) = 0
[pid 30309] epoll_pwait(5, [], 128, 0, NULL, 824634114048) = 0
#阻塞等待
[pid 30309] epoll_pwait(5, <unfinished ...>
........

 

参考资料

• 《后台开发核心技术与应用实践》第七章：网络IO模型

• 《Unix环境高级编程》第十四章:高级IO

• 《Go语言设计与实现》https://draveness.me/golang/docs/part3-runtime/ch06-concurrency/golang-netpoller/

• 《Go netpoller 原生网络模型之源码全面揭秘》https://mp.weixin.qq.com/s/3kqVry3uV6BeMei8WjGN4g