1、引言
本文来自 Marek’s 博客中 I/O multiplexing part 系列之三和四，主要讲 Linux 上 IO 多路复用的一些问题
- Epoll is fundamentally broken 1/2
- Epoll is fundamentally broken 2/2
4. epoll 之 file descriptor 与 file description
这一章我们主要讨论 epoll() 的另一个大问题：file descriptor 与 file description 生命周期不一致的问题。
4.1 file descriptor 和 file description 生命周期不一致的问题
Foom 在 LWN 上说道：
显然 epoll 存在巨大的设计缺陷，任何懂得 file descriptor 的人应该都能看得出来。事实上当你回望 epoll 的历史，你会发现当时实现 epoll 的人们显然并不怎么了解 file descriptor 和 file description 的区别。:
实际上，epoll() 的这个问题主要在于它混淆了用户态的 file descriptor (我们平常说的数字 fd) 和内核态中真正用于实现的 file description。当进程调用 close(2) 关闭一个 fd 时，这个问题就会体现出来。
epoll_ctl(EPOLL_CTL_ADD) 实际上并不是注册一个 file descriptor (fd)，而是将 fd 和 一个指向内核 file description 的指针的对 (tuple) 一块注册给了 epoll，导致问题的根源在于，epoll 里管理的 fd 的生命周期，并不是 fd 本身的，而是内核中相应的 file description 的。
当使用 close(2) 这个系统调用关掉一个 fd 时，如果这个 fd 是内核中 file description 的唯一引用时，内核中的 file description 也会跟着一并被删除，这样是 OK 的；但是当内核中的 file description 还有其他引用时，close 并不会删除这个 file descrption。这样会导致当这个 fd 还没有从 epoll 中挪出就被直接 close 时，epoll() 还会在这个已经 close() 掉了的 fd 上上报事件。
这里以 dup(2) 系统调用为例来展示这个问题：
rfd, wfd = pipe()
write(wfd, "a") # Make the "rfd" readable
epfd = epoll_create()
epoll_ctl(efpd, EPOLL_CTL_ADD, rfd, (EPOLLIN, rfd))
rfd2 = dup(rfd)
close(rfd)
r = epoll_wait(epfd, -1ms) # What will happen?
由于 close(rfd) 关掉了这个 rfd，你可能会认为这个 epoll_wait() 会一直阻塞不返回，而实际上并不是这样。由于调用了 dup()，内核中相应的 file description 仍然还有一个引用计数而没有被删除，所以这个 file descption 的事件仍然会上报给 epoll。因此 epoll_wait() 会给一个已经不存在的 fd 上报事件。 更糟糕的是，一旦你 close() 了这个 fd，再也没有机会把这个死掉的 fd 从 epoll 上摘除了，下面的做法都不行：
epoll_ctl(efpd, EPOLL_CTL_DEL, rfd)
epoll_ctl(efpd, EPOLL_CTL_DEL, rfd2)
Marc Lehmann 也提到这个问题：
因此，存在 close 掉了一个 fd，却还一直从这个 fd 上收到 epoll 事件的可能性。并且这种情况一旦发生，不管你做什么都无法恢复了。
close()
永远记着先在调用 close() 之前，显示的调用 epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL)
4.2 总结
显式的将 fd 从 epoll 上面删掉在调用 close() 的话可以工作的很好，前提是你对所有的代码都有掌控力。然后在一些场景里并不一直是这样，譬如当写一个封装 epoll 的库，有时你并不能禁止用户调用 close(2) 系统调用。因此，要写一个基于 epoll 的轻量级的抽象层并不是一个轻松的事情。
另外，Illumos 也实现了一套 epoll() 机制，在他们的手册上，明确提到 Linux 上这个 epoll()/close() 的奇怪语义，并且拒绝支持。
希望本所提到的问题对于使用 Linux 上这个糟糕的 epoll() 设计的人有所帮助。
http代理服务器（3-4-7层代理）-网络事件库公共组件、内核kernel驱动 摄像头驱动 tcpip网络协议栈、netfilter、bridge 好像看过！！！！ 但行好事 莫问前程 --身高体重180的胖子
