eventfd 进程间通知机制

    技术2022-05-14  19

    eventfd 在内核版本,2.6.22以后有效。查看内核版本可以用命令 uname -r 。

    1 #include <sys/eventfd.h> int eventfd(unsigned int initval, int flags); 这个函数会创建一个 事件对象 (eventfd object), 用来实现,进程(线程)间 的 等待/通知(wait/notify) 机制. 内核会为这个对象维护一个64位的计数器(uint64_t)。 并且使用第一个参数(initval)初始化这个计数器。调用这个函数就会返回一个新的文件描述符(event object)。2.6.27版本开始可以按位设置第二个参数(flags)。 有如下的一些宏可以使用: EFD_NONBLOCK , 功能同open(2) 的O_NONBLOCK,设置对象为非阻塞状态,如果没有设置这个状态的话,read(2)读eventfd,并且计数器的值为0 就一直堵塞在read调用当中,要是设置了这个标志, 就会返回一个 EAGAIN 错误(errno = EAGAIN)。效果也如同 额外调用select(2)达到的效果。 EFD_CLOEXEC 我的理解是,这个标识被设置的话,调用exec后会自动关闭文件描述符,防止泄漏。 如果是2.6.26或之前版本的内核,flags 必须设置为0。 创建这个对象后,可以对其做如下操作。 write 将缓冲区写入的8字节整形值加到内核计数器上。 read 读取8字节值, 并把计数器重设为0. 如果调用read的时候计数器为0, 要是eventfd是阻塞的, read就一直阻塞在这里,否则就得到 一个EAGAIN错误。 如果buffer的长度小于8那么read会失败, 错误代码被设置成 EINVAL。 poll select epoll close 当不需要eventfd的时候可以调用close关闭, 当这个对象的所有句柄都被关闭的时候,内核会释放资源。 为什么不是close就直接释放呢, 如果调用fork 创建 进程的时候会复制这个句柄到新的进程,并继承所有的状态。 下面是一个例子 1 #include < sys / eventfd.h > 2 #include < unistd.h > 3 #include < stdio.h > 4 #include < stdint.h > 5 #include < stdlib.h > 6 #include < errno.h > 7 8 #define handle_error(msg) / 9 do { perror(msg); exit( 1 ); } while ( 0 ) 10 11 int main( int argc, char ** argv ) 12 { 13 uint64_t u; 14 ssize_t s; 15 int j; 16 if ( argc < 2 ) { 17 fprintf(stderr, " input <num> in command argument " ); 18 exit( 1 ); 19 } 20 21 int efd; 22 if ( (efd = eventfd( 0 , EFD_NONBLOCK)) == - 1 ) 23 handle_error( " eventfd failed " ); 24 25 26 switch (fork()) { 27 case 0 : 28 for ( j = 1 ; j < argc; j ++ ) { 29 printf( " Child writing %s to efd/n " , argv[j] ); 30 31 u = strtoull(argv[j], NULL, 0 ); /* analogesly atoi */ 32 s = write(efd, & u, sizeof (uint64_t)); /* append u to counter */ 33 if ( s != sizeof (uint64_t) ) 34 handle_error( " write efd failed " ); 35 36 } 37 printf( " child completed write loop/n " ); 38 39 exit( 0 ); 40 default : 41 sleep ( 2 ); 42 43 printf( " parent about to read/n " ); 44 s = read(efd, & u, sizeof (uint64_t)); 45 if ( s != sizeof (uint64_t) ) { 46 if (errno = EAGAIN) { 47 printf( " Parent read value %d/n " , s); 48 return 1 ; 49 } 50 handle_error( " parent read failed " ); 51 } 52 printf( " parent read %d , %llu (0x%llx) from efd/n " , 53 s, (unsigned long long )u, (unsigned long long ) u); 54 exit( 0 ); 55 56 case - 1 : 57 handle_error( " fork " ); 58 } 59 return 0 ; 60 } 这个API还是很有用的, 当你想要编写并发型服务器的时候,aventfd 可以完美取代 pipe去通知(唤醒)其他的进程(线程)。比如经典的异步IO reactor/selector 应用场景,去唤醒select的调用。他的缓冲区处理非常方便, 规定只有8字节。


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