最高效的進(線)程間通訊機制--eventfd
我們常用的程序(執行緒)間通訊機制有管道,訊號,訊息佇列,訊號量,共享記憶體,socket等等,其中主要作為程序(執行緒)間通知/等待的有管道pipe和socketpair。執行緒還有特別的condition。
今天來看一個liunx較新的系統呼叫,它是從LINUX 2.6.27版本開始增加的,主要用於程序或者執行緒間的通訊(如通知/等待機制的實現)。
標頭檔案
編輯 #include <sys/eventfd.h>eventfd函式原型
編輯 int eventfd(unsigned int initval, int flags);eventfd說明
編輯 eventfd()建立一個“eventfd物件”,這個物件能被使用者空間應用用作一個事件等待/響應機制,靠核心去響應使用者空間應用事件。這個物件包含一個由核心保持的無符號64位整型計數器。這個計數器由引數initval說明的值來初始化。它的標記可以有以下屬性:
EFD_CLOECEX,EFD_NONBLOCK,EFD_SEMAPHORE。
在linux直到版本2.6.26,這個flags引數是沒用的,必須指定為0。
它返回了一個引用eventfd object的描述符。這個描述符可以支援以下操作:
read:如果計數值counter的值不為0,讀取成功,獲得到該值。如果counter的值為0,非阻塞模式,會直接返回失敗,並把errno的值指紋EINVAL。如果為阻塞模式,一直會阻塞到counter為非0位置。
write:會增加8位元組的整數在計數器counter上,如果counter的值達到0xfffffffffffffffe時,就會阻塞。直到counter的值被read。阻塞和非阻塞情況同上面read一樣。
close:這個操作不用說了。
eventfd實現
編輯 程式碼選自linux-3.18。 核心資料結構:struct eventfd_ctx { struct kref kref; wait_queue_head_t wqh; __u64 count; unsigned int flags; }; eventfd系統呼叫建立一個匿名檔案,關聯一個eventfd_ctx的結構體,裡面的count用來計數,wqh用來喚醒等待eventfd事件的task。看來只能在父子程序中做簡單的訊息通知,效能上比pipe好一些。例項
#include <sys/eventfd.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h> /* Definition of uint64_t */
#define handle_error(msg) \
do{perror(msg); exit(EXIT_FAILURE);}while (0)
int main(int argc, char *argv[])
{
int efd, j;
uint64_t u;
ssize_t s;
if (argc < 2)
{
fprintf(stderr, "Usage: %s <num>...\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
efd = eventfd(0, 0);
if (efd == -1)
{
handle_error("eventfd");
}
switch (fork())
{
case 0:
for (j = 1; j < argc; j++)
{
printf("Child writing %s to efd\n", argv[j]);
u = strtoull(argv[j], NULL, 0);
/* strtoull() allows various bases */
s = write(efd, &u, sizeof(uint64_t));
if (s != sizeof(uint64_t))
{
handle_error("write");
}
}
printf("Child completed write loop\n");
exit(EXIT_SUCCESS);
default:
sleep(2);
printf("Parent about to read\n");
s = read(efd, &u, sizeof(uint64_t));
if (s != sizeof(uint64_t))
{
handle_error("read");
}
printf("Parent read %llu (0x%llx) from efd\n",
(unsigned long long) u, (unsigned long long) u);
exit(EXIT_SUCCESS);
case -1:
handle_error("fork");
}
}
結果如下:
如果設定EFD_NONBLOCK 則為非阻塞,父程序讀不到資料會直接返回,0 是阻塞的。