JavaScriptの非同期処理はepollで成り立っているのか、Node.js、Deno、Bunそれぞれで覗いてみた

JavaScriptの非同期処理はepollで成り立っているのか、Node.js、Deno、Bunそれぞれで覗いてみた

Node.js、Deno、Bunをstraceし、非同期処理がLinuxのepollで待っているかを比べました。ネットワークの応答は3つともepollで待つ一方、Promiseとawaitのしくみ自体はOSを使わず、ファイルは別スレッドが読み込んでいました。fetch()がOSに届くタイミングの違いも紹介します。
2026.10.17

こんにちは、製造ビジネステクノロジー部のはすとです。

これまでNode.jsのfetch()がOSへI/Oを依頼するところをstraceで覗いてみたなどの記事で、Node.jsのfetch()が最後はLinuxのepoll_pwait()で待っていることを確認してきました。
そこから「JavaScriptの非同期処理は、OSにepollがあるから成り立っている」と理解していました。

一方で、ランタイムを比べると、イベントループの実装は3つとも違います。

ランタイム JavaScriptエンジン イベントループ
Node.js V8 libuv(C)
Deno V8 Tokio(Rust)
Bun JavaScriptCore 独自実装(v1.4からRust、それより前はZig)

このうち、私がこれまで確かめたのはlibuvだけです。
TokioやBunでも、最後は同じepollで待っているのでしょうか。

本記事では、同じスクリプトをNode.js、Deno、Bunで動かし、epollの使われ方をstraceで覗いてみます。

先に結論

ネットワークのI/Oを待つところは、3つともepollでした。
Node.jsとDenoはepoll_pwait()、Bunはepoll_pwait2()で待っています。

ただし、「JavaScriptの非同期処理はepollがあるから成り立っている」という理解は言い過ぎでした。

  • 非同期処理のうち、結果を受け取るしくみ(Promiseとawait)はJavaScriptエンジンの中で動き、OSを使いません
  • ファイルの読み込み(openat()とread())は、3つともJavaScriptを動かすメインスレッドではなく、別のスレッドで行われていました。epollは、読み込みが終わったという通知を待つところで使われています
  • epollはLinuxの仕組みで、macOSではkqueue、WindowsではIOCPなど、OSごとに別の仕組みを使います(今回straceで観測したのはLinuxだけで、macOSとWindowsはソースとドキュメントでの確認です)

また、fetch()を呼んでからリクエストがOSに渡るタイミングは、3つとも違いました。

検証環境

3つのランタイムを同じDebianのコンテナに入れ、同じカーネルで比べます。
バージョンは、2026年10月17日時点の安定版の最新にそろえました。

Dockerfile
# Node.js / Deno / Bun を同じ Debian 上に並べ、strace で比べるためのイメージ
FROM denoland/deno:bin-2.9.7 AS deno
FROM oven/bun:1.4.3-debian AS bun
FROM node:24.22.0-bookworm
RUN apt-get update \
 && apt-get install -y --no-install-recommends strace \
 && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
COPY --from=deno /deno /usr/local/bin/deno
COPY --from=bun /usr/local/bin/bun /usr/local/bin/bun
# Deno の更新確認の通信がログに混ざらないようにする
ENV DENO_NO_UPDATE_CHECK=1
WORKDIR /work

コンテナの中で確認したバージョンです。

kernel: Linux 6.8.0-64-generic aarch64
os:     Debian GNU/Linux 12 (bookworm)
node:   v24.22.0
deno:   deno 2.9.7
bun:    1.4.3
strace: strace -- version 6.1

macOS上のColima(Ubuntu 24.04のVM)で動かしています。
straceにはptraceの権限が必要なため、--cap-add SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfinedを付けて起動します。

docker build -t runtimes-strace-lab .
docker run --rm -it --cap-add SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined \
  -v "$PWD:/work" runtimes-strace-lab bash

通信先には、127.0.0.1:3000で待ち受けて300ミリ秒後に応答するモックサーバーを使います。
モックサーバーはNode.jsで起動し、straceの対象にはしません。

mock.mjs
import http from 'node:http';
const server = http.createServer((req, res) => {
  setTimeout(() => {
    res.writeHead(200, { 'content-type': 'text/plain' });
    res.end(`ok ${req.url}`);
  }, 300);
});
server.listen(3000, '127.0.0.1', () => console.log('mock listening on 3000'));

fetch.mjsは、awaitの前後でMARK AとMARK Bを標準出力に書きます。
straceのログでこの2行の間を見れば、awaitの間に出たシステムコールが分かります。

fetch.mjs
process.stdout.write('MARK A\n');
const res = await fetch('http://127.0.0.1:3000/a');
await res.text();
process.stdout.write('MARK B\n');

Denoもprocessをそのまま使えるため、どのスクリプトも3つのランタイムでそのまま実行できました。

まずは絞り込まずに数えてみた

Node.jsで使っていたstraceの絞り込み(-e trace=epoll_pwaitなど)をそのまま使うと、ほかのランタイムが別のシステムコールで待っていたときに見落とします。
そこで最初に、-cで全部のシステムコールを数えました。

node mock.mjs &
strace -f -c -o survey-node.txt node fetch.mjs
strace -f -c -o survey-deno.txt deno run -A fetch.mjs
strace -f -c -o survey-bun.txt bun fetch.mjs

epollとio_uringに関係する行だけを抜き出した実行結果です。

Node.js
 18.86    0.037522        5360         7           epoll_pwait
  0.88    0.001747         582         3           io_uring_setup
  0.04    0.000081          16         5           io_uring_enter
  0.01    0.000024           8         3           epoll_create1
  0.00    0.000000           0         2         1 epoll_ctl
Deno
  0.62    0.000942         188         5           epoll_pwait
  0.00    0.000005           1         4           epoll_ctl
  0.00    0.000004           4         1           epoll_create1
Bun
 17.74    0.002553         851         3           epoll_pwait2
  0.65    0.000093          15         6           epoll_ctl
  0.19    0.000028          14         2           epoll_create1

3つともepoll_create1()でepollのインスタンスを作っています。
一方で、Bunだけはepoll_pwait()ではなくepoll_pwait2()を使っていました。
epoll_wait(2)では、epoll_pwait2()は待つ時間の引数だけがepoll_pwait()と違うと説明されています。

It takes an argument of type timespec to be able to specify nanosecond resolution timeout.

和訳すると「ナノ秒単位でタイムアウトを指定できるように、timespec型の引数を取る」です。

Bunだけがこちらを使う理由を調べると、BunはsetTimeoutなどのタイマーの待ち時間を、そのままepollの待ち時間として渡す作りになっていました(#11419)。
epoll_pwait2()に切り替えたPR(#12357)には、理由が次のように書かれています。

This also uses epoll_pwait2, which allows using a higher resolution timer

和訳すると「epoll_pwait2も使うようにした。これでより細かい単位のタイマーを使える」というのが理由のようです。
ただし、epoll_pwait2()はLinux 5.11で追加されたため、使えない環境ではepoll_pwait()で待ちます(epoll_kqueue.c)。

ここからは、待機に使われうるシステムコールをまとめて指定してstraceします。

WAIT=epoll_ctl,epoll_wait,epoll_pwait,epoll_pwait2,io_uring_setup,io_uring_enter,poll,ppoll,select,pselect6
strace -f -tt -T -o fetch-bun.log \
  -e trace=prctl,socket,connect,sendto,recvfrom,write,writev,pwritev2,$WAIT \
  bun fetch.mjs

prctlは、スレッドに付いた名前(PR_SET_NAME)をログに出すために入れています。
Bunは標準出力への書き込みにpwritev2()を使うことがあり、DenoとBunはリクエストの送信にsendto()を使うため、これらも含めています。

1. await Promise.resolve()はOSに届くか

await Promise.resolve()は、すでに結果が出ているPromiseを待つだけで、時間のかかる処理がありません。そのため、Promiseとawaitのしくみだけを動かして、OSに届くかを確かめるために使います。

resolve.mjs
process.stdout.write('MARK A\n');
await Promise.resolve();
process.stdout.write('MARK B\n');

実行したときのログです。

Node.js
42    07:59:45.436947 write(1, "MARK A\n", 7) = 7 <0.000025>
42    07:59:45.437269 write(1, "MARK B\n", 7) = 7 <0.000032>
Deno
192   07:59:54.621583 write(1, "MARK A\n", 7) = 7 <0.000016>
192   07:59:54.621924 write(1, "MARK B\n", 7) = 7 <0.000015>
Bun
343   08:00:03.237556 write(5, "MARK A\n", 7) = 7 <0.000032>
343   08:00:03.237992 write(5, "MARK B\n", 7) = 7 <0.000029>

3つとも、2つのMARKの間には何もありません。
awaitの続きは、JavaScriptエンジンのマイクロタスクのキューに積まれ、OSを通らずに実行されます。
つまり、epollが関わるのは、awaitの先で待っている通信などの処理のほうです。

2. fetch()の応答はどこで待っているか

次はfetch.mjsです。
モックサーバーが応答するまでの300ミリ秒を、どのスレッドがどのシステムコールで待っているかを見ます。
左端の数字はスレッドのID、右端の<秒>はそのシステムコールにかかった時間です。
ログは時刻を省き、本文で触れる行だけを抜き出しています。長い引数も ... で省略しています。

Node.js

52  write(1, "MARK A\n", 7) = 7
52  socket(AF_INET, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, IPPROTO_IP) = 21
52  connect(21, {... 127.0.0.1:3000 ...}) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)
52  write(21, "GET /a HTTP/1.1\r\nhost: 127.0.0.1"..., 170) = 170
52  epoll_pwait(15, [{events=EPOLLIN, data={u32=21, u64=21}}], 1024, 493, NULL, 8) = 1 <0.305539>
52  write(1, "MARK B\n", 7) = 7

JavaScriptを実行しているメインスレッド(52)が、epoll_pwait()で0.305秒止まっています。これは、前に検証した際と同じ動きです。
Node.jsのlibuvは、Design overviewに次のように書かれています。

epoll on Linux, kqueue on OSX and other BSDs, event ports on SunOS and IOCP on Windows

和訳すると「Linuxではepoll、OSXとその他のBSDではkqueue、SunOSではevent ports、WindowsではIOCP」です。

Deno

203 write(1, "MARK A\n", 7) = 7
203 socket(AF_INET, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_TCP) = 20
203 connect(20, {... 127.0.0.1:3000 ...}) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)
203 sendto(20, "GET /a HTTP/1.1\r\naccept: */*\r\nac"..., 124, MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 124
203 epoll_pwait(3, [{events=EPOLLIN|EPOLLOUT, ...}], 1024, 498, NULL, 8) = 1 <0.301916>
203 recvfrom(20, "HTTP/1.1 200 OK\r\ncontent-type: t"..., 8192, 0, NULL, NULL) = 172
203 write(1, "MARK B\n", 7) = 7

Denoも、メインスレッド(203)がepoll_pwait()で0.302秒止まっています。
DenoはTokio 1.47.1に依存しており(Cargo.toml)、TokioはI/Oの待機にmioというライブラリを使います。
mioのREADMEには、次のように書かれています。

I/O event queue backed by epoll, kqueue, and IOCP

和訳すると「epoll、kqueue、IOCPを使ったI/Oイベントのキュー」です。
つまり、Linuxではepollが使われ、それがこのログのepoll_pwait()です。

ただし、mioが呼んでいるのはepoll_pwait()ではなくepoll_wait()です(epoll.rs)。
今回のaarch64にはepoll_waitというシステムコールがないため、glibcがepoll_pwait()に置き換えて呼んでいます(epoll_wait.c)。
x86_64ではepoll_wait()と出ると見られますが、今回は試していません。

Bun

349 write(5, "MARK A\n", 7) = 7
349 epoll_pwait2(3,  <unfinished ...>
352 prctl(PR_SET_NAME, "HTTP Client") = 0
352 socket(AF_INET, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, IPPROTO_IP) = 8
352 connect(8, {... 127.0.0.1:3000 ...}) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)
352 sendto(8, "GET /a HTTP/1.1\r\nConnection: kee"..., 143, MSG_DONTWAIT|MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 143
352 epoll_pwait2(6, [{events=EPOLLIN, ...}], 1024, {tv_sec=3, tv_nsec=998694203}, [], 8) = 1 <0.305666>
352 recvfrom(8, "HTTP/1.1 200 OK\r\ncontent-type: t"..., 524288, MSG_DONTWAIT, NULL, NULL) = 172
352 write(4, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8 <unfinished ...>
349 write(5, "MARK B\n", 7) = 7

Bunは他と少し違います。
socket()からrecvfrom()までを実行しているのは、メインスレッド(349)ではなくHTTP Clientという名前のスレッド(352)です。
このスレッドが、自分専用のepoll(fd 6)に対してepoll_pwait2()で0.306秒待っています。

メインスレッドも、別のepoll(fd 3)に対してepoll_pwait2()で待っています。
応答を受け取ったHTTP Clientスレッドは、fd 4に8バイトを書き込みます。
この書き込みでメインスレッドのepoll_pwait2()が戻り、MARK Bが出ています。
eventfd2()の戻り値を確認すると、このfd 4はeventfdでした。
eventfdは、書き込むと読み取り側に通知が届く、スレッド間の通知に使えるファイルディスクリプタです。

図にすると次のようになります。

このように、Bunは通信を待つepollと、JavaScriptの続きを動かすためのepollを、別々のスレッドで使っていました。
ただ、待つしくみがepollであることは、Node.jsやDenoと変わりません。

3. fetch()を呼んでから、リクエストがOSに渡るまで

fetch()を呼んだ直後に、JavaScriptが1秒間ビジーループを続けるスクリプトも動かしました。

fire.mjs
const base = 'http://127.0.0.1:3000';
const t0 = performance.now();
const ms = () => `${Math.round(performance.now() - t0)}ms`;

// fetch を呼んだ直後に JS が 1 秒間手を離さない(同期ビジーループ)
const pa = fetch(`${base}/a`);
process.stdout.write(`MARK fetch called ${ms()}\n`);
const end = performance.now() + 1000;
while (performance.now() < end) {}
process.stdout.write(`MARK busy done   ${ms()}\n`);
await pa;
console.log(`pa resolved  ${ms()}`);

Node.jsの感覚だと、ビジーループが終わるまでリクエストはOSに渡らず、応答は「ビジーループの終了から300ミリ秒後」になるはずだと考えると思います。
fetch.mjsと同じ絞り込みでstraceした実行結果です。

Node.js
85  write(1, "MARK fetch called 25ms\n", 23) = 23
85  write(1, "MARK busy done   1026ms\n", 24) = 24
85  socket(AF_INET, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, IPPROTO_IP) = 21
85  connect(21, {... 127.0.0.1:3000 ...}) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)
85  write(21, "GET /a HTTP/1.1\r\nhost: 127.0.0.1"..., 170) = 170
85  write(1, "pa resolved  1354ms\n", 20) = 20
Deno
237 socket(AF_INET, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_TCP) = 20
237 connect(20, {... 127.0.0.1:3000 ...}) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)
237 write(1, "MARK fetch called 52ms\n", 23) = 23
237 write(1, "MARK busy done   1053ms\n", 24) = 24
237 sendto(20, "GET /a HTTP/1.1\r\naccept: */*\r\nac"..., 124, MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 124
237 recvfrom(20, "HTTP/1.1 200 OK\r\ncontent-type: t"..., 8192, 0, NULL, NULL) = 172
237 write(1, "pa resolved  1363ms\n", 20) = 20
Bun
369 socket(AF_INET, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, IPPROTO_IP) = 6
369 connect(6, {... 127.0.0.1:3000 ...}) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)
369 sendto(6, "GET /a HTTP/1.1\r\nConnection: kee"..., 143, MSG_DONTWAIT|MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 143
368 pwritev2(8, [{iov_base="MARK fetch called 8ms\n", iov_len=22}], 1, -1, RWF_NOWAIT) = 22
369 recvfrom(6, "HTTP/1.1 200 OK\r\ncontent-type: t"..., 524288, MSG_DONTWAIT, NULL, NULL) = 172
368 pwritev2(8, [{iov_base="MARK busy done   1008ms\n", iov_len=24}], 1, -1, RWF_NOWAIT) = 24
368 write(1, "pa resolved  1009ms\n", 20) = 20

まとめると次のとおりです。

socket()とconnect() リクエストの送信 応答の受信 pa resolved
Node.js ビジーループの後 ビジーループの後 ビジーループの後 1354ms
Deno fetch()の呼び出し中 ビジーループの後 ビジーループの後 1363ms
Bun 別スレッドですぐ 別スレッドですぐ ビジーループ中 1009ms

Node.jsは、JavaScriptの処理がイベントループに戻るまでsocket()すら出ません。
Denoはfetch()を呼んだ時点でconnect()まで進みますが、リクエストの送信はイベントループに戻った後です。
BunはHTTP Clientスレッドがリクエストを送って応答まで受け取っているため、ビジーループが終わった直後にpaが解決しています。

fetch()を直列にawaitする場合とPromise.all()で束ねる場合の所要時間も比べました。

serial.mjs
const base = 'http://127.0.0.1:3000';
const t0 = performance.now();
const a = await fetch(`${base}/a`);
const b = await fetch(`${base}/b`);
await a.text();
await b.text();
console.log(`serial: ${Math.round(performance.now() - t0)} ms`);
parallel.mjs
const base = 'http://127.0.0.1:3000';
const t0 = performance.now();
const [a, b] = await Promise.all([fetch(`${base}/a`), fetch(`${base}/b`)]);
await a.text();
await b.text();
console.log(`Promise.all: ${Math.round(performance.now() - t0)} ms`);

straceは付けずに、それぞれ3回ずつ実行しました。

for i in 1 2 3; do node serial.mjs; done
for i in 1 2 3; do node parallel.mjs; done

DenoとBunも同じようにdeno run -A、bunで実行した結果です。

直列(serial.mjs) Promise.all()(parallel.mjs)
Node.js 645〜664ms 339〜355ms
Deno 618〜628ms 315〜322ms
Bun 609〜617ms 303〜309ms

awaitで1本ずつ待つと、2本目のfetch()は1本目の応答が来るまで呼ばれません。
そのため、どのランタイムでも直列は約2倍の時間がかかります。
一方で、ランタイムごとに違うのは、呼ばれたfetch()のリクエストがいつOSに渡るかのほうです。

4. ファイルの読み込みはepollを通るか

ネットワークはepollで待っていることが分かりました。では、ファイルの読み込みも同じでしょうか。

readfile.mjs
// ファイル読み込みの await は epoll を通るか
import { readFile } from 'node:fs/promises';
process.stdout.write('MARK A\n');
await readFile('/etc/services');
process.stdout.write('MARK B\n');

openatとreadに加え、スレッド間の通知を見るためにfutexも指定してstraceしました。

strace -f -tt -T -o readfile-node.log \
  -e trace=prctl,openat,read,pread64,futex,write,writev,pwritev2,$WAIT \
  node readfile.mjs

ここではfutexの行と時刻を省き、途中で中断された(<unfinished ...>)行は結果とまとめて1行にしています。

Node.js
118 write(1, "MARK A\n", 7) = 7
125 openat(AT_FDCWD, "/etc/services", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 20
125 write(19, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8) = 8
118 epoll_pwait(15, [{events=EPOLLIN, data={u32=19, u64=19}}], 1024, -1, NULL, 8) = 1
126 write(19, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8) = 8
118 epoll_pwait(15, [{events=EPOLLIN, data={u32=19, u64=19}}], 1024, -1, NULL, 8) = 1
127 read(20, "# Network services, Internet sty"..., 12813) = 12813
127 write(19, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8) = 8
118 epoll_pwait(15, [{events=EPOLLIN, data={u32=19, u64=19}}], 1024, -1, NULL, 8) = 1
128 write(19, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8) = 8
118 epoll_pwait(15, [{events=EPOLLIN, data={u32=19, u64=19}}], 1024, -1, NULL, 8) = 1
118 write(1, "MARK B\n", 7) = 7
Deno
273 write(1, "MARK A\n", 7) = 7
278 openat(AT_FDCWD, "/etc/services", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 20
279 read(21, "# Network services, Internet sty"..., 12813) = 12813
279 write(4, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8) = 8
273 epoll_pwait(3, [{events=EPOLLIN, data={u32=0, u64=0}}], 1024, 284, NULL, 8) = 1
273 write(1, "MARK B\n", 7) = 7
Bun
392 write(5, "MARK A\n", 7) = 7
392 epoll_pwait2(3,  <unfinished ...>
395 openat(AT_FDCWD, "/etc/services", O_RDONLY|O_NOCTTY|O_LARGEFILE|O_CLOEXEC) = 6
395 read(6, "# Network services, Internet sty"..., 262144) = 12813
395 write(4, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8) = 8
392 <... epoll_pwait2 resumed>[{events=EPOLLIN, ...}], 1024, ...) = 1
392 write(5, "MARK B\n", 7) = 7

3つとも、openat()とread()はメインスレッドではなく別のスレッド(Node.jsはlibuv-worker、Denoはtokio-runtime-w、BunはBun Pool 0)で実行されています。
なお、Denoで開いたfd 20と読んだfd 21が違うのは、間でメインスレッドがfd 20をfcntl(20, F_DUPFD_CLOEXEC, 3)で複製しているためです(fcntlも追加して取り直したログで確認しました)。

DenoとBunでは、読み込みを終えたスレッドがeventfd(fd 4)に8バイトを書き込みます。
Node.jsでは、openat()やread()などの処理を1つ終えるたびに、ワーカースレッドがeventfd(fd 19)に書き込んでいます。
どちらの場合も、メインスレッドはこのeventfdをepollに登録して待っており、書き込まれるとepoll_pwait()(Bunはepoll_pwait2())から戻ります。

そもそも別スレッドで読み込むのは、epollを通常のファイルに使えないためです。
epoll_ctl(2)には、通常のファイルを登録しようとするとEPERMになると書かれています。

EPERM The target file fd does not support epoll. This error can occur if fd refers to, for example, a regular file or a directory.

和訳すると「EPERM 対象のfdがepollに対応していない。fdが通常のファイルやディレクトリを指している場合などに発生する」です。

Bunのイベントループは、独自実装か

Bunのイベントループは独自実装で、Bun自体はv1.4でZigからRustに書き直されています(Bun v1.4)。
実際、今回使ったタグbun-v1.4.3には.zigのファイルが1つもなく、.rsのファイルが1,658個ありました。
ところが、straceで見たBunのソケットの待機はepoll_pwait2()で、ログの形はNode.jsとよく似ています。

bun-v1.4.3のソースを見ると、ソケットの待機はRustではなく、packages/bun-usocketsの中にあるCのコードで書かれていました。
このコードの先頭には、次の作者表記があります。

/*
 * Authored by Alex Hultman, 2018-2019.
 * Intellectual property of third-party.

和訳すると「Alex Hultmanが2018〜2019年に作成。第三者の知的財産」です。
CのソケットライブラリuSocketsの同じ名前のファイルにも、同じ作者表記があります。
そのため、bun-usocketsはuSocketsを取り込んで手を加えたものと見られます。

どの待機のしくみを使うかはlibusockets.hで決めています。

/* Decide what eventing system to use by default */
#if !defined(LIBUS_USE_EPOLL) && !defined(LIBUS_USE_LIBUV) && !defined(LIBUS_USE_GCD) && !defined(LIBUS_USE_KQUEUE) && !defined(LIBUS_USE_ASIO)
#if defined(_WIN32)
#define LIBUS_USE_LIBUV
#elif defined(__APPLE__) || defined(__FreeBSD__)
#define LIBUS_USE_KQUEUE
#else
#define LIBUS_USE_EPOLL
#endif
#endif

Linuxではepoll、macOSとFreeBSDではkqueue、Windowsではlibuvを使う設定です。
つまり、Windows版のBunのソケットは、Node.jsと同じlibuvの上で動いていることになります。

結論、BunはRustで書かれていますが、ソケットを待つ部分には第三者製のCのライブラリが使われていました。

まとめ

今回のLinux環境では、Node.js、Deno、Bunのどれも、ネットワークの応答をepollで待っていました。
libuv、Tokio、Bunのソケット層は別々に書かれていますが、Linuxで最後に使っているのは同じepollです。

一方で、非同期処理のすべてがepollを通るわけではなく、Promiseとawaitのしくみ自体はOSを使いません。
また、ファイルの読み込みはメインスレッドとは別のスレッドで行われ、epollはその完了の通知を待つところで使われていました。
そのため、冒頭の「JavaScriptの非同期処理はepollで成り立っている」という理解は、「I/Oの完了を待つところでepoll(Linuxの場合)が使われている」と言い直すのが、今回確かめた範囲では正確です。

意外だったのは、fetch()のリクエストがOSに渡るタイミングがランタイムごとに違ったことです。
Denoはfetch()の呼び出し中にconnect()まで進み、BunはHTTP ClientスレッドがJavaScriptの処理と並行して送受信を済ませていました。
これまでNode.jsで確かめてきた「fetch()を呼んだだけではsocket()すら出ない」は、Node.jsに限った話でした。

今回の検証で、構成の説明を読むだけでは分からなかった違いを、straceのログで確かめることができました。
私と同じように「Node.js以外のランタイムでも同じなんだろうか」と気になった方の参考になれば嬉しいです。

参考

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