Libevent原始碼分析-timer和signal處理
timer處理
evtimer_set(&ev, time_cb, NULL);//設定定時器事件
其中evtimer_set是個巨集定義
#define evtimer_set(ev, cb, arg) event_set((ev), -1, 0, (cb), (arg))
//event_set原型
void
event_set(struct event *ev, evutil_socket_t fd, short events,
void (*callback)(evutil_socket_t, short, void *), void *arg)
可以看到定時器事件中,fd=-1,event=0。fd為-1的事件不會發生。在將event新增到event_base時:
event_add(&ev, &tv);//註冊事件
可以看到有個超時時間tv。在epoll_wait時,會有個超時時間timeout
int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event* events, int maxevents,int timeout)
當timeout到時,事件還沒發生,epoll_wait還是會返回。
在Libevent中沒這麼簡單,因為監控了多個事件,有許多超時時間,event_base中專門有個管理timeout的堆
struct min_heap timeheap;
這個堆是小根堆。堆得插入和刪除複雜度都是Log(N)。在epoll_wait返回後會處理堆中的定時器事件
static void
timeout_process(struct event_base *base)
{
/* Caller must hold lock. */
struct timeval now;
struct event *ev;
if (min_heap_empty(&base->timeheap)) {//堆為空
return;
}
gettime(base, &now);
while ((ev = min_heap_top(&base->timeheap))) {
if (evutil_timercmp(&ev->ev_timeout, &now, >))//依次從堆頂去值,找到超時時間隨後處理
break;
/* delete this event from the I/O queues */
event_del_internal(ev);
event_debug(("timeout_process: call %p",
ev->ev_callback));
event_active_nolock(ev, EV_TIMEOUT, 1);//將超時時間加入active佇列
}
}
這就是Libevent中的Timer處理原理。
Signal處理
Libevent中,訊號的處理不像timer那麼簡單了。因為timer可以藉助等待超時實現,訊號的傳送是隨機的,如何轉換為IO?
在Libevent中用了一個socket pair,先看一下event_base中的一個數據結構
struct evsig_info {
struct event ev_signal;//檢測ev_signal_pair[1]的event
evutil_socket_t ev_signal_pair[2];//這裡是2個socket fd
int ev_signal_added;//訊號是否註冊
int ev_n_signals_added;//總共添加了幾個訊號
#ifdef _EVENT_HAVE_SIGACTION
struct sigaction **sh_old;
#else
ev_sighandler_t **sh_old;
#endif
int sh_old_max;/sh_old的大小
};
這個資料結構中的ev_signal_pair[2]
就是把signal轉換為IO事件的關鍵。這其實是一對socket fd,它們的兩端都在本地。ev_signal_pair[0]作為寫入端,ev_signal_pair[1]作為fd事件。當訊號發生時,寫入ev_signal_pair[0],即可檢測到ev_signal_pair[1]的可讀事件。
evsig_init
為訊號做初始化,並把ev_signal_pair[1]
作為監聽的socket fd。這個函式呼叫了evutil_socketpair(
初始化ev_signal_pair
AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, base->sig.ev_signal_pair)
int
evutil_ersatz_socketpair(int family, int type, int protocol,
evutil_socket_t fd[2])
{
evutil_socket_t listener = -1;
evutil_socket_t connector = -1;
evutil_socket_t acceptor = -1;
struct sockaddr_in listen_addr;
struct sockaddr_in connect_addr;
ev_socklen_t size;
int saved_errno = -1;
if (protocol
|| (family != AF_INET)) {
EVUTIL_SET_SOCKET_ERROR(ERR(EAFNOSUPPORT));
return -1;
}
if (!fd) {
EVUTIL_SET_SOCKET_ERROR(ERR(EINVAL));
return -1;
}
listener = socket(AF_INET, type, 0);//設定監聽的listen
if (listener < 0)
return -1;
memset(&listen_addr, 0, sizeof(listen_addr));
listen_addr.sin_family = AF_INET;
listen_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);//地址為本機
listen_addr.sin_port = 0; /* kernel chooses port. */
if (bind(listener, (struct sockaddr *) &listen_addr, sizeof (listen_addr))
== -1)
goto tidy_up_and_fail;
if (listen(listener, 1) == -1)
goto tidy_up_and_fail;
connector = socket(AF_INET, type, 0);//初始化主動連線端
if (connector < 0)
goto tidy_up_and_fail;
/* We want to find out the port number to connect to. */
size = sizeof(connect_addr);
if (getsockname(listener, (struct sockaddr *) &connect_addr, &size) == -1)//主動連線地址為本機
goto tidy_up_and_fail;
if (size != sizeof (connect_addr))
goto abort_tidy_up_and_fail;
if (connect(connector, (struct sockaddr *) &connect_addr,//發起連線
sizeof(connect_addr)) == -1)
goto tidy_up_and_fail;
size = sizeof(listen_addr);
acceptor = accept(listener, (struct sockaddr *) &listen_addr, &size);//接收連線
if (acceptor < 0)
goto tidy_up_and_fail;
if (size != sizeof(listen_addr))
goto abort_tidy_up_and_fail;
/* Now check we are talking to ourself by matching port and host on the
two sockets. */
if (getsockname(connector, (struct sockaddr *) &connect_addr, &size) == -1)
goto tidy_up_and_fail;
if (size != sizeof (connect_addr)
|| listen_addr.sin_family != connect_addr.sin_family
|| listen_addr.sin_addr.s_addr != connect_addr.sin_addr.s_addr
|| listen_addr.sin_port != connect_addr.sin_port)
goto abort_tidy_up_and_fail;
evutil_closesocket(listener);
fd[0] = connector;//寫入端
fd[1] = acceptor;//等待對方寫入的fd
return 0;
}
通過這一對socket pair就把signal事件轉換為IO事件了。
timerfd和signalfd
timerfd
在Linux 2.6核心以後新增了timerfd來做計時器,和IO相關聯
這節介紹muduo中定時器的實現。先看一個2.6核心新增的有關定時的系統呼叫,基於這幾個系統呼叫可以實現基於檔案描述符的定時器。即可是定時,使檔案描述符在某一特定時間可讀。
#include <sys/timerfd.h>
int timerfd_create(int clockid, int flags);
int timerfd_settime(int fd, int flags,
onst struct itimerspec *new_value,
struct itimerspec *old_value);
int timerfd_gettime(int fd, struct itimerspec *curr_value);
1、timerfd_create用於建立一個定時器檔案,函式返回值是一個檔案控制代碼fd。
2、timerfd_settime用於設定新的超時時間,並開始計時。flag為0表示相對時間,為1表示絕對時間。new_value為這次設定的新時間,old_value為上次設定的時間。返回0表示設定成功。
3、timerfd_gettime用於獲得定時器距離下次超時還剩下的時間。如果呼叫時定時器已經到期,並且該定時器處於迴圈模式(設定超時時間時struct itimerspec::it_interval不為0),那麼呼叫此函式之後定時器重新開始計時。
signalfd
signal是把訊號轉換為IO事件的系統自帶的方法。
#include <sys/signalfd.h>
int signalfd(int fd, const sigset_t *mask, int flags);
引數fd:如果是-1,表示新建一個fd;否則應該是一個存在的檔案描述符。
引數mask:通過這fd檢測的訊號集合。
引數flags:改變signal()的行為。