本文转载自 Linux内核那些事

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　　当对一个socket进行read/write操作时，如果socket还没有就绪（也就是说不可读或写），这时会阻塞在read/write操作，从而导致程序停止服务。这时可以使用多路复用IO来解决这个问题。

　　什么是“多路复用IO”呢？

　　“多路复用IO”是指内核一旦发现进程指定的一个或者多个IO条件准备读取，它就通知该进程可以进行IO操作。多路复用IO技术有很多种，例如：epoll、kqueue、poll和select等。下文将使用select来进行解说，这是因为select是多路复用IO中最简单的实现，而且与其他实现原理相似。

　　select的使用方法如下图：

　　程序会阻塞在select()系统调用，而select()会监听所有被添加到fd_set中的文件句柄，如果其中有文件可以进行读写操作（或者select调用超时），此时便会从select()调用返回，继续执行select()调用之后的代码（对文件进行读写操作）。

　　所以select相当于一个消息通知，当监听的文件句柄可以读写时会通知进程可以进行读写操作。那么就不会出现进行阻塞在某个文件读写操作中。

　　下面说说select系统调用在内核中的实现（下文使用Linux1.0版本进行分析，原因是Linux1.0的实现比较直观和简单）。

　　当在程序中调用select()时，进程会进入到内核态，此时会调用内核的sys_select()函数。sys_select()源码如下：

　　sys_select()先会复制用户空间的参数到内核空间，然后会调用do_select()函数来做接下来的操作。do_select()函数源码如下：

　　do_select()函数的主要工作是循环所有监听的文件句柄，然后调用check()函数来检查其是否就绪，然后就绪check()函数会返回1，否则返回0并添加到等待队列中。如果其中有文件句柄就绪，那么do_select()直接返回，否则会调用schedule()函数进行进程调度（让其他进行运行）。当从schedule()返回后，再次对所有监听的文件句柄进行检查。

　　下面是check()函数的源码：

　　对于check()函数，有一点要说明的是fops这个结构，这个结构是文件句柄对应的一些操作回调（例如读写回调），对应socket来说就是socket_file_ops。

　　socket_file_ops的定义如下：

　　所以可以看到，check()函数调用的select其实就是sock_select()函数。对于网络型的socket来说，sock_select()最终会调用inet_select()函数。而对于TCP类型的socket来说，inet_select()又会调用tcp_select()函数。所以调用链为：

　　sys_select()

　　_do_select()

　　_sock_select()

　　_ inet_select()

　　_ tcp_select()

　　所以我们最终还是要来分析tcp_select()这个函数：

　　tcp_select()函数会把当前进程添加到socket对应的等待队列中，然后查询socket是否就绪（tcp_readable()函数）或者发生错误。如果是就返回1，否则返回0。

　　分析到这里，我们已经知道select()系统调用的基本流程，那么什么时候select()调用会返回呢？当socket的状态发生变化（变为可读或者可写），会调用sock结构体的state_change ()回调函数，而state_change ()回调函数指向的是def_callback1()，代码如下：

　　从代码中可以看到，这个函数就是唤醒阻塞在socket的进程。此时就会从select()调用中返回。