Linux 新api eventfd（转）

Posted 2020-10-05

转自http://www.cppblog.com/peija/archive/2010/10/07/128941.html

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>
2 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。