• libev 学习使用


     libev 简单的I/O库.  a high performance full featured event loop written in c

    libev 的大小也比 libevent 小得多并且自由得多. 很多概念和 libevent 是类似的.

    貌似是因为 libev 是单人维护,而且不支持 Windows 等原因,并不如 libevent 甚至是 libuv 等受欢迎,国内的研究资料也并不多。

    库        事件循环      具体事件
    ----------------------------------
    libevent  event_loop    event
    libev     ev_loop       watcher



    ev_io:支持 Linux 的select、poll、epoll;BSD 的kqueue;Solaris 的event port mechanismsev_signal:支持各种信号处理、同步信号处理ev_timer:相对事件处理ev_periodic:排程时间表ev_child:进程状态变化事件ev_start:监视文件状态ev_fork:有限的fork事件支持

    1、ev_loop是libev用来描述事件循环的结构体。在libev中的定义比较绕,这里把它摘抄出来,做下注释,方便学习。libev的定义如下
      ev_tstamp 是double类型,是一个时间事件的计数类型,这里使用define来定义ev_rt_now为((loop)->ev_rt_now),程序里可以直接使用ev_rt_now,后边结构体的定义都是这样,这可能是作者的一些编程技巧。
      这两行表示了一个意思,用type来定义name,就是等于 type name;如 int backend;相当于在结构体中定义了一个变量。具体变量在ev_vars.h头文件中定义。
      ev_warp.h文件的作用和#define ev_rt_now ((loop)->ev_rt_now) 相同。具体两个文件代码如下:

    概述

      features:

    • ev_io:支持 Linux 的selectpollepoll;BSD 的kqueue;Solaris 的event port mechanisms

    • ev_signal:支持各种信号处理、同步信号处理

    • ev_timer:相对事件处理

    • ev_periodic:排程时间表

    • ev_child:进程状态变化事件

    • ev_start:监视文件状态

    • ev_fork:有限的fork事件支持

      

    时间显示

    Libev 使用一个ev_tstamp数据类型来表示1970年以来的秒数,实际类型是 C 里面的double类型。

    错误事件

    Libev 使用三种层级的错误:

    1. 操作系统错误:调用ev_set_syserr_cb所设置的回调。默认行为是调用abort()

    2. 参数错误:调用assert

    3. 内部错误(bug):内部调用assert

    全局(配置)函数

    以下函数可以在任意时间调用,用于配置 libev 库:

       ev_tstamp ev_time ();

    返回当前的时间。

    void ev_sleep (ev_tstamp interval);

    休眠一段指定的时间。如果interval小于等于0,则立刻返回。最大支持一天,也就是86400秒

    int ev_version_major ();
    int ev_version_minor ();

    可以调用这两个函数,并且与系统与定义的EV_VERSION_MAJOREV_VERSION_MINOR作对比,判断是否应该支持该库.

    unsigned int ev_supported_backends ();
    unsigned int ev_recommand_backends ();
    unsigned int ev_embeddable_backends ();

    返回该 libev 库支持的和建议的后端列表

    void ev_set_allocator ( void *(*cb)(void *ptr, long size)throw() );

    重新设置realloc函数。对于一些系统(至少包括 BSD 和 Darwin)的 realloc 函数可能不正确,libev 已经给了替代方案。

    void ev_set_syserr_cb ( void (*cb)(const char *msg)throw() );

    设置系统错误的 callback。默认调用perror()abort()

    void ev_feed_signal (int signum)

    模拟一个signal事件出来

    控制 event loops 的函数

    Event loop 用一个结构体struct ev_loop *描述。Libev 支持两类 loop,一是 default loop,支持 child process event;动态创建的 event loops 就不支持这个功能

    struct ev_loop *ev_default_loop (unsigned int flags);

    初始化 default loops。如果已经初始化了,那么直接返回并且忽略 flags。注意这个函数并不是线程安全的。只有这个 loop 可以处理ev_child事件。

    struct ev_loop *ev_loop_new (unsigned int flags);

    这个函数是线程安全的。一般而言,每个 thread 使用一个 loop。以下说明 flag 项的各个值:

    • EVFLAG_AUTO:默认值,常用

    • EVFLAG_NOENV:指定 libev 不使用LIBEV_FLAGS环境变量。常用于调试和测试

    • EVFLAG_FORKCHECK:与ev_loop_fork()相关,本文暂略

    • EVFLAG_NOINOTIFY:在ev_stat监听中使用inotify API

    • EVFLAG_SIGNALFD:在ev_signal监听中使用signalfd API

    • EVFLAG_NOSIGMASK:使 libev 避免修改 signal mask。这样的话,你要使 signal 是非阻塞的。在未来的 libev 中,这个 mask 将会是默认值。

    • EVBACKEND_SELECT:通用后端

    • EVBACKEND_POLL:除了 Windows 之外的所有后端都可以用

    • EVBACKEND_EPOLL:Linux 后端

    • EVBACKEND_KQUEUE:大多数 BSD 的后端

    • EVBACKEND_DEVPOLL:Solaris 8 后端

    • EVBACKEND_PORT:Solaris 10 后端

    void ev_loop_destroy (struct ev_loop *loop);

    销毁ev_loop。注意这里要将所有的 IO 清除光之后再调用,因为这个函数并不中止所有活跃(active)的 IO。部分 IO 不会被清除,比如 signal。这些需要手动清除。这个函数一般和ev_loop_new一起出现在同一个线程中。

    void ev_loop_fork (struct ev_loop *loop);

    这个函数导致ev_run的子过程重设已有的 backend 的 kernel state。重用父进程创建的 loop。可以和pthread_atfork()配合使用。

    需要在每一个需要在 fork 之后重用的 loop 中调用这个函数。必须在恢复之前或者调用ev_run()之前调用。如果是在fork之后创建的 loop,不需要调用。

    使用 pthread 的代码例如下:

    static void post_fork_chuild (void)
    {
        ev_loop_fork (EV_DEFAULT);
    }
    ...
    pthread_atfork (NULL, NULL, post_fork_child);
    int ev_is_default_loop (struct ev_loop *loop);

    判断当前 loop 是不是 default loop。

    unsigned int ev_iteration (struct ev_loop *loop);

    返回当前的 loop 的迭代数。等于 libev pool 新事件的数量(?)。这个值对应ev_prepareev_check调用,并在 prepare 和 check 之间增一。

    unsigned int ev_depth (struct ev_loop *loop);

    返回ev_run()进入减去退出次数的差值。

    注意,导致ev_run异常退出的调用(setjmp / longjmp, pthread_cancel, 抛出异常等)均不会导致该值减一。

    unsigned int ev_backend (struct ev_loop *loop);

    返回EVBACKEND_*

    ev_tstamp ev_now (loop)

    得到当前的“event loop time”。在 callback 调用期间,这个值是不变的。

    void ev_new_update (loop)

    更新从ev_now()中返回的时间。不必要的话,不要使用,因为这个函数的开销相对是比较大的。

    void ev_suspend (struct ev_loop *loop);
    void ev_resume (struct ev_loop *loop);

    暂停当前的 loop,使其刮起当前的所有工作。同时其 timeout 也会暂停。如果恢复后,timer 会从上一次暂停状态继续及时——这一点对于实现一些要连同时间也一起冻结的功能时,非常有用。

    注意已经 resume 的loop不能再 resume,反之已经 suspend 的 loop 不能再 suspend。

    bool ev_run (struct ev_loop *loop, int flags);

    初始化 loop 结束后,调用这个函数开始 loop。如果 flags == 0,直至 loop 没有活跃的时间或者是调用了 ev_bread 之后停止。

    Loop 可以是异常使能的,你可以在 callback 中调用longjmp来终端回调并且跳出 ev_run,或者通过抛出 C++ 异常。这些不会导致 ev_depth 值减少。

    EVRUN_NOWAIT会检查并且执行所有未解决的 events,但如果没有就绪的时间,ev_run 会立刻返回。EVRUN_ONCE会检查所有的 events,在至少每一个 event 都执行了一次事件迭代之后才返回。但有时候,使用ev_prepare/ev_check更好。

    以下是ev_run的大致工作流程:

    • loop depth ++

    • 重设ev_break状态

    • 在首次迭代之前,调用所有 pending watchers

    LOOP:

    • 如果置了EVFLAG_FORKCHECK,则检查 fork,如果检测到 fork,则排队并调用所有的 fork watchers

    • 排队并且调用所有 ready 的watchers

    • 如果ev_break被调用了,则直接跳转至 FINISH

    • 如果检测到了 fork,则分离并且重建 kernel state

    • 使用所有未解决的变化更新 kernel state

    • 更新ev_now的值

    • 计算要 sleep 或 block 多久

    • 如果指定了的话,sleep

    • loop iteration ++

    • 阻塞以等待事件

    • 排队所有未处理的I/O事件

    • 更新ev_now的值,执行 time jump 调整

    • 排队所有超时事件

    • 排队所有定期事件

    • 排队所有优先级高于 pending 事件的 idle watchers

    • 排队所有 check watchers

    • 按照上述顺序的逆序,调用 watchers (check watchers -> idle watchers -> 定期事件 -> 计时器超时事件 -> fd事件)。信号和 child watchers 视为 fd watchers。

    • 如果ev_break被调用了,或者使用了EVRUN_ONCE或者EVRUN_NOWAIT,则如果没有活跃的 watchers,则 FINISH,否则 continue

    FINISH:

    • 如果是EVBREAK_ONE,则重设 ev_break 状态

    • loop depth --

    • return

    void ev_break (struct ev_loop *loop, how);

    中断 loop。参数可以是 EVBREAK_ONE(执行完一个内部调用后返回)或EVBREAK_ALL(执行完所有)。

    下一次调用 ev_run 的时候,相应的标志会清除

    void ev_ref (struct ev_loop *loop);
    void ev_unref (struct ev_loop *loop);

    类似于 Objective-C 中的引用计数,只要 reference count 不为0,ev_run 函数就不会返回。

    在做 start 之后要 unref;stop 之前要 ref。

    void ev_set_io_collect_interval (struct ev_loop *loop, ev_tstamp interval);
    void ev_set_timeout_collect_interval (struct ev_loop *loop, ev_tstamp interval);

    两个值均默认为0,表示尽量以最小的延迟调用 callback。但这是理想的情况,实际上,比如 select 这样低效的系统调用,由于可以一次性读取很多,所以可以适当地进行延时。通过使用比较高的延迟,但是增加每次处理的数据量,以提高 CPU 效率。

    void ev_invoke_pending (struct ev_loop *loop);

    调用所有的 pending 的 watchers。这个除了可以在 callback 中调用(少见)之外,更多的是在重载的函数中使用。参见下一个函数

    void ev_set_invoke_pending_cb (struct ev_loop *loop, void (*invoke_pending_cb(EV_P)));

    重载 ev_loop 调用 watchers 的函数。新的回调应调用 ev_invoke_pending。如果要恢复默认值,则置喙 ev_invoke_pending 即可。

    int ev_pending_count (struct ev_loop *loop);

    返回当前有多少个 pending 的 watchers。

    void ev_set_loop_release_cb (struct ev_loop *loop,
                                 void (*release)(EV_P)throw(),
                                 void (*acquire)(EV_P)throw());

    这是一个 lock 操作,你可以自定义 lock。其中 release 是 unlock,acquire 是 lock。release 是在 loop 挂起以等待events 之前调用,并且在开始回调之前调用 acquire。

    void ev_set_userdata (struct ev_loop *loop, void *data);
    void *ev_userdata (struct ev_loop *loop);

    设置 / 读取 loop 中的用户 data。这一点和 libevent 很不同,libevent 的参数 / 用户数据是以 event 为单位的,而 libev 的原生用户数据是以 loop 为单位的。

    void ev_verify (struct ev_loop *loop);

    验证当前 loop 的设置。如果发现问题,则打印 error msg 并 abort()

    链接: 

        1. libev 官网                                              http://libev.schmorp.de/

        1. libev简单使用介绍              http://simohayha.iteye.com/blog/306712

        2. libev 中 ev_loop 结构体中的成员变量       http://www.cnblogs.com/pang1567/p/4069941.html

        3. Libev 官方文档学习笔记(1)——概述和 ev_loop    http://www.zhimengzhe.com/linux/95594.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/doscho/p/7729247.html
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