Nginx通过单线程事件循环、非阻塞socket与epoll/kqueue批量就绪通知、零拷贝（sendfile）、TCP优化及CPU亲和性绑定等机制，大幅减少上下文切换与系统调用开销，实现高并发低延迟。
Nginx 通过重构 I/O 等待方式，把“被动挂起—等待唤醒”变成“主动轮询就绪事件”，将内核态与用户态的切换次数从“每个连接多次”压缩为“每批事件一次”，从而显著压降切换开销。
非阻塞 socket + epoll/kqueue 批量就绪通知
所有 socket 都设为 O_NONBLOCK，read()/send() 等调用立即返回，不会因无数据而阻塞。Nginx 使用 epoll_wait()（Linux）或 kqueue()（BSD/macOS）一次性监听成千上万个 fd。只有当至少一个 fd 就绪时，系统调用才返回，并附带就绪事件列表。期间 worker 进程始终运行在用户态，不进入睡眠，避免了反复进出内核。
- 没数据可读时返回 EAGAIN，Nginx 记录状态后继续处理其他就绪事件
- 一次 epoll_wait() 可批量处理几十甚至上百个事件，摊薄单次系统调用成本
- 相比 select/poll，epoll 不需每次把整个 fd 集合从用户态拷贝到内核态
单线程事件循环避免线程级调度介入
每个 worker 进程内部是单线程事件循环，不为每个连接创建新线程。这消除了线程栈分配、寄存器保存/恢复、时间片调度等线程级上下文切换开销。
- 10 万个并发连接，通常只需 4–8 个 worker 进程，而非 10 万个线程
- 所有 socket 共享同一个 epoll 实例，系统调用频次极低
- 回调函数在同一线程内顺序执行，无需锁同步或跨线程调度
零拷贝与内核协同进一步减少内核参与
上下文切换的减少不是孤立的，而是和多项内核机制联动实现的：
- sendfile()：静态文件传输直接由内核从页缓存写入 socket buffer，跳过用户态内存拷贝，省掉两次上下文切换
- TCP_CORK / TCP_NOPUSH：合并小包，降低 write() 系统调用频次
- keepalive：复用 TCP 连接，避免重复握手/挥手带来的协议栈开销
- 异步 DNS 解析、缓冲日志、依赖页缓存读文件：全程避开隐式阻塞点
CPU 亲和性固化执行路径
即使事件模型高效，若 worker 进程在不同 CPU 核之间迁移，仍会触发 TLB 刷新、缓存失效和额外切换：
- 配置 worker_cpu_affinity auto，让每个 worker 绑定到固定物理核
- 配合 worker_processes auto，自动识别真实物理核心数（跳过超线程逻辑核）
- 用 ps -eo pid,args,psr 和 taskset -cp 验证绑定是否生效
