再谈 Linux epoll 惊群问题的原因和解决方案

缘起

近期排查了一个问题，epoll惊群的问题，起初我并不认为这是惊群导致，因为从现象上看，只是体现了CPU不均衡。一共fork了20个Server进程，在请求负载中等的时候，有三四个Server进程呈现出比较高的CPU利用率，其余的Server进程的CPU利用率都是非常低。

中断，软中断都是均衡的，网卡RSS和CPU之间进行了bind之后依然如故，既然系统层面查不出个所以然，只能从服务的角度来查了。

自上而下的排查首先就想到了strace，没想到一下子就暴露了原形：

accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
如果仅仅strace accept，即加上“-e trace=accept”参数的话，偶尔会有accept成功的现象：

accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(39306), sin_addr=inet_addr("172.16.1.202")}, [16]) = 19
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
accept(4, 0x9ecd930, [16])              = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
大量的CPU空转，进一步加大请求负载，CPU空转明显降低，这说明在预期的空转期间，新来的请求降低了空转率…现象明显偏向于这就是惊群导致的之判断！

本文将详细说一下关于epoll的细节。现在开始！

题目中为什么是“再谈”，因为这个话题别人已经聊过很多了，我顺势继续下去而已。

简单介绍惊群和事件模型

关于什么是惊群，这里不再做概念上的解释，能搜到这篇文章的想必已经有所了解，如果仍有概念上的疑惑，自行百度或者谷歌。

惊群问题一般出现在那些web服务器上，曾经Linux系统有个经典的accept惊群问题困扰了大家非常久的时间，这个问题现在已经在内核曾经得以解决，具体来讲就是当有新的连接进入到accept队列的时候，内核唤醒且仅唤醒一个进程来处理，这是通过以下的代码来实现的：

list_for_each_entry_safe(curr, next,