I/Oを多重化するためのシステムコール(select, poll, epoll, kqueue)

　サーバ周りの勉強していると、たまにselectとかepollとか言葉が出てきて、理解できてなかったので調べてみた。

　例えばサーバ周りの実装を、特に何も考えずにやると、I/Oでブロッキングが発生し、一つのクライアントとしか通信できないということが起こります。これを解決するために

といった方法があります。
　この中のI/Oの多重化を実装するためのシステムコールとして、select, poll, epoll, kqueueなどは実装されているようです。
　少し調べてみると、次のような記述のような機能をそれぞれが実装するようです。

プログラムで複数のファイルディスクリプタを監視し、一つ以上のファイルディスクリプタがある種の I/O 操作の「ready (準備ができた)」状態 (例えば、読み込み可能になった状態) になるまで待つことができる。

　selectの場合、次の特徴があります。

　ファイルディスクリプタを一つ一つ見に行かないといけないため、O(n)の計算量が必要となります。そのため、管理するファイルディスクリプタの数が増えるとパフォーマンスが落ちます。
　また管理できる数が限られているため、その数を超えるときには利用できません。
　次の記事を参考にしました。

　pollは殆どselectと同じですが、次のような違いがあります。

　epollの場合は次の特徴があります。

管理できるディスクリプタの数は無制限
select, pollと違って、ディスクリプタの状態がkernel内で管理される
- いちいちディスクリプタのセットをkernelに送る必要がない
- kernelが管理しているので、全ループではなく、変わったものに対して通知できる

　上記の特徴からO(1)の計算量で計算できるようです。また、いちいちディスクリプタのセットを送らないので、その分早くなるようですね。
　次の記事を参考にしました。

　BSD系のepoll??

　以上の特徴により、I/O多重化をする場合、epollがよく使われているようですね。いまいちよくわからないので違っていれば、@shiba_yu36まで教えて下さい。
　その他の非同期I/Oとかforkとかthreadsの特徴も調べてみたいです。

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