select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。I/O多路复用就通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。但select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。关于这三种IO多路复用的用法，前面三篇总结写的很清楚，并用服务器回射echo程序进行了测试。连接如下所示：
select：http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/08/14/3258674.html
poll：http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/08/15/3261006.html
epoll：http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/08/17/3263780.html
今天对这三种IO多路复用进行对比，参考网上和书上面的资料，整理如下：
1、select实现
select的调用过程如下所示：
（1）使用copy_from_user从用户空间拷贝fd_set到内核空间
（2）注册回调函数__pollwait
（3）遍历所有fd，调用其对应的poll方法（对于socket，这个poll方法是sock_poll，sock_poll根据情况会调用到tcp_poll,udp_poll或者datagram_poll）
（4）以tcp_poll为例，其核心实现就是__pollwait，也就是上面注册的回调函数。
（5）__pollwait的主要工作就是把current（当前进程）挂到设备的等待队列中，不同的设备有不同的等待队列，对于tcp_poll来说，其等待队列是sk->sk_sleep（注意把进程挂到等待队列中并不代表进程已经睡眠了）。在设备收到一条消息（网络设备）或填写完文件数据（磁盘设备）后，会唤醒设备等待队列上睡眠的进程，这时current便被唤醒了。
（6）poll方法返回时会返回一个描述读写操作是否就绪的mask掩码，根据这个mask掩码给fd_set赋值。
（7）如果遍历完所有的fd，还没有返回一个可读写的mask掩码，则会调用schedule_timeout是调用select的进程（也就是current）进入睡眠。当设备驱动发生自身资源可读写后，会唤醒其等待队列上睡眠的进程。如果超过一定的超时时间（schedule_timeout指定），还是没人唤醒，则调用select的进程会重新被唤醒获得CPU，进而重新遍历fd，判断有没有就绪的fd。
（8）把fd_set从内核空间拷贝到用户空间。
总结：
select的几大缺点：
（1）每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大
（2）同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大
（3）select支持的文件描述符数量太小了，默认是1024
2 poll实现
poll的实现和select非常相似，只是描述fd集合的方式不同，poll使用pollfd结构而不是select的fd_set结构，其他的都差不多。
关于select和poll的实现分析，可以参考下面几篇博文：
http://blog.csdn.net/lizhiguo0532/article/details/6568964#comments
http://blog.csdn.net/lizhiguo0532/article/details/6568968
http://blog.csdn.net/lizhiguo0532/article/details/6568969
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-edntwk/index.html?ca=drs-
http://linux.chinaunix.net/techdoc/net/2009/05/03/1109887.shtml
3、epoll
epoll既然是对select和poll的改进，就应该能避免上述的三个缺点。那epoll都是怎么解决的呢？在此之前，我们先看一下epoll和select和poll的调用接口上的不同，select和poll都只提供了一个函数——select或者poll函数。而epoll提供了三个函数，epoll_create,epoll_ctl和epoll_wait，epoll_create是创建一个epoll句柄；epoll_ctl是注册要监听的事件类型；epoll_wait则是等待事件的产生。
对于第一个缺点，epoll的解决方案在epoll_ctl函数中。每次注册新的事件到epoll句柄中时（在epoll_ctl中指定EPOLL_CTL_ADD），会把所有的fd拷贝进内核，而不是在epoll_wait的时候重复拷贝。epoll保证了每个fd在整个过程中只会拷贝一次。
对于第二个缺点，epoll的解决方案不像select或poll一样每次都把current轮流加入fd对应的设备等待队列中，而只在epoll_ctl时把current挂一遍（这一遍必不可少）并为每个fd指定一个回调函数，当设备就绪，唤醒等待队列上的等待者时，就会调用这个回调函数，而这个回调函数会把就绪的fd加入一个就绪链表）。epoll_wait的工作实际上就是在这个就绪链表中查看有没有就绪的fd（利用schedule_timeout()实现睡一会，判断一会的效果，和select实现中的第7步是类似的）。
对于第三个缺点，epoll没有这个限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于2048,举个例子,在1GB内存的机器上大约是10万左右，具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看,一般来说这个数目和系统内存关系很大。
（1）减少了用户态和内核态之间文件描述符的拷贝
select创建了3个文件描述符集（fd_set）并拷贝到内核中，分别监听读、写、异常事件。内核分配相关数据结构（fd_set_bits），内核在检测到有就绪事件后，就修改用户传进来的fd_set的值以告知用户有就绪的文件描述符。将文件描述符fd_set拷贝传出到用户态并返回就绪的文件描述符的总个数。内核删除和文件描述符相关的数据结构，由于内核修改了用户传进来的fd_set文件描述符集，下次调用select前必须要重置fd_set，然后重新传给内核，内核在重新拷贝一份，重新分配数据结构。
poll系统调用将struct pollfd结构体数组拷贝到内核中进行监听，内核分配相关数据结构poll_list,用来存储监听的文件描述符，然后调用所有fd对应的poll(将current挂到各个fd对应的设备等待队列上)，内核在检测到有就绪事件后，就修改fd对应的revents的值用来告知用户有就绪的文件描述符，而events成员保持不变，因此下次调用poll时，应用程序无需重置pollfd类型的事件集参数。将之前传入的struct pollfd结构体数组拷贝传出到用户态，并返回就绪文件描述符的总个数。内核删除和文件描述符相关的数据结构，下次调用poll需要将struct pollfd重新传给内核，内核在重新拷贝一份，重新分配数据结构。
执行epoll_create()函数会在内核创建一颗红黑树rb_node以及就绪链表rdllist(存放已经就绪的文件描述符)，接着用户执行的epoll_ctl()函数将epoll_event结构体拷贝传入内核，内核会在红黑树上添加相应的结点，内核将就绪的文件描述符事件复制到传入的poll_event结构体数组中返回给用户空间，系统调用在返回时采用mmap共享存储区，需要拷贝的次数大大减少。由于epoll创建的有关文件描述符的数据结构本身就存在于内核态中。下一次调用epoll系统调用时，不需要再次拷贝用户空间所要监听的文件描述符，也不需要重新构建红黑树和就绪链表等相关数据结构，直接沿用已经存在的数据结构。
（2）减少了对就绪文件描述符的遍历
select和poll采用轮询的方式来检查文件描述符是否处于就绪状态。并且内核修改用户传进来的fd_set和pollfd结构体的成员的revents值以告知用户有文件描述符就绪，但是用户并不知道有哪些文件描述符处于就绪态，需要遍历查找就绪文件描述符，因此，应用程序索引就绪文件描述符的时间复杂度为O（n）.
而epoll采用回调机制。在调用epoll_ctl时，已经将用户感兴趣的事件传给了内核，内核会维持一个内核事件表，记录用户感兴趣的事件，就绪事件发生时，驱动设备调用回调函数ep_poll_callback()将就绪的fd挂到rdllist上。用户调用epoll_wait时，将rdllist上就绪的文件描述符发送给用户。此时发送给用户的都是就绪的fd。因此，应用程序索引就绪文件描述符的时间复杂度为O（1）。
（3）select和poll只支持LT模式，而epoll支持高效的ET模式，并且epoll还支持EPOLLONESHOT事件。
LT模式（电平触发）：LT模式是默认的工作模式，当检测到文件描述符上有事件发生并将此事件通知给应用程序，应用程序可以不立即处理该事件，下次调用会再次响应应用程序并通知此事件。
ET模式（边沿触发）：当检测到文件描述符上有事件发生并将此事件通知给应用程序，应用程序必须立即处理该事件，如果没处理或者没处理完，下次调用不会再响应应用程序并通知此事件。
ET模式很大程度上减少了epoll事件被重复触发的次数，因此效率要比LT模式高，epoll工作在ET模式的时候，必须使用非阻塞的套接字，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。
即使使用ET模式，一个socket上的某个事件还是可能被触发多次，这在并发程序中就会引发一个问题。比如一个线程在读取完某个socket上的数据开始处理这些数据的时候，而在数据的处理过程中这个socket上又有新数据可读，这时另一个线程被唤醒来处理新数据，于是就出现了两个线程同时操作一个socket的局面。因此需要使用epoll的EPOLLONESHOT事件实现。对于注册了EPOLLONESHOT事件的文件描述符，操作系统最多触发其上的一个读、写或异常事件，且只触发一次。当一个线程在处理socket时，其它线程是不可能有机会操作该socket的。注册了EPOLLONESHOT事件的socket一旦被某个线程处理完，该线程就应该立即重置这个socket上的EPOLLONESHOT事件，以确保这个socket下次可读时，其EPOLLIN事件可被触发，进而让其它线程有机会处理这个socket。使用EPOLLONESHOT事件能进一步减少可读、可写和异常事件的被触发的次数。
epoll适用于连接较多，活动数量较少的情况。
(1)epoll为了实现返回就绪的文件描述符，维护了一个红黑树和好多个等待队列，内核开销很大。如果此时监听了很少的文件描述符，底层的开销会得不偿失；
(2)epoll中注册了回调函数，当有事件发生时，服务器设备驱动调用回调函数将就绪的fd挂在rdllist上，如果有很多的活动，同一时间需要调用的回调函数数量太多，服务器压力太大。
select和poll适用于连接较少的情况。
当select和poll上监听的fd数量较少，内核通知用户现在有就绪事件发生，应用程序判断当前是哪个fd就绪所消耗的时间复杂度就会大大减小。
参考资料：
http://www.cnblogs.com/apprentice89/archive/2013/05/09/3070051.html
http://www.linuxidc.com/Linux/2012-05/59873p3.htm
http://xingyunbaijunwei.blog.163.com/blog/static/76538067201241685556302/
http://blog.csdn.net/kkxgx/article/details/7717125
https://banu.com/blog/2/how-to-use-epoll-a-complete-example-in-c/epoll-example.c
（1）select，poll实现需要自己不断轮询所有fd集合，直到设备就绪，期间可能要睡眠和唤醒多次交替。而epoll其实也需要调用epoll_wait不断轮询就绪链表，期间也可能多次睡眠和唤醒交替，但是它是设备就绪时，调用回调函数，把就绪fd放入就绪链表中，并唤醒在epoll_wait中进入睡眠的进程。虽然都要睡眠和交替，但是select和poll在“醒着”的时候要遍历整个fd集合，而epoll在“醒着”的时候只要判断一下就绪链表是否为空就行了，这节省了大量的CPU时间。这就是回调机制带来的性能提升。
（2）select，poll每次调用都要把fd集合从用户态往内核态拷贝一次，并且要把current往设备等待队列中挂一次，而epoll只要一次拷贝，而且把current往等待队列上挂也只挂一次（在epoll_wait的开始，注意这里的等待队列并不是设备等待队列，只是一个epoll内部定义的等待队列）。这也能节省不少的开销。
一部分来自技术大佬得总结
