Linux下使用epoll監聽定時器

本文主要講述如何使用epoll來監聽timerfd系列函式建立的定時器，關於timerfd系列函式的使用請看這篇文章。

epoll_create()或epoll_create1()：建立乙個epoll物件，並返回乙個檔案描述符指向這個epoll物件

epoll_ctl()：新增想要監聽的檔案描述符

epoll_wait()：等待i/o事件的發生，如果沒有事件發生就會阻塞呼叫執行緒

這3個api的原型如下，

#include
intepoll_create
(int size)
;// 舊版，size取值必須大於0
intepoll_create1
(int flags)
;// 新版，flags可以是0，或者epoll_cloexec
intepoll_ctl
(int epfd,
int op,
int fd,
struct epoll_event *event)
;int
epoll_wait
(int epfd,
struct epoll_event *events,
int maxevents,
int timeout)
;

關鍵結構體是struct epoll_event，其定義如下，

struct epoll_event 
;typedef
union epoll_data epoll_data_t;

edge-triggered和level-triggered

epoll api可以使用edge-triggered或level-triggered的方式來監聽檔案描述符，可以翻譯為邊沿觸發和電平觸發，學過數位電路的比較好理解，如下圖

綠色的部分屬於電平觸發，當處於高電平或低電平時就會觸發；橘黃色屬於邊沿觸發，當電平發生由高變到低或者由低變成高就會觸發。

這裡再使用linux man手冊裡舉的例子來解釋一下，現在有乙個pipe，用於2個程序間進行通訊，乙個程序負責讀，另外的程序負責寫。操作如下，

讀程序把pipe對應的檔案描述符rfd新增到epoll裡進行監聽

寫程序往pipe裡寫了2kb的資料

讀程序裡的epoll_wait監聽到有資料進來，把rfd作為ready的描述符返回

讀程序通過rfd讀取1kb資料

epoll_wait繼續監聽rfd

如果在第1步裡使用的是邊沿觸發的方式監聽rfd，那麼第5步裡的epoll_wait就不會再把rfd作為ready的描述符返回，這樣讀程序就無法讀取剩餘的1kb資料了。如果使用的是電平觸發，就可以繼續讀取剩餘1kb資料，這是為什麼？

對於讀程序來說，初始時，buffer為空，可以看做電平為0狀態，當寫程序寫入資料後，buffer裡就會有資料，這樣buffer狀態發生變化，此時可以看做是電平1的狀態，這樣就發生了電平由0到1的變化，如果採用的是邊沿觸發，就會觸發，rfd就會作為ready的描述符返回。但是一次並沒有讀取完，buffer裡還有剩餘資料，那麼此時還是處於電平1狀態，這樣的話再次epoll_wait就不會觸發，因為電平狀態沒有發生變化。

但是如果使用電平觸發，buffer裡有資料就觸發，即電平為1就觸發，那麼當buffer由空變成有資料狀態，就會觸發，而且一次沒讀完，再次進入epoll_wait時還會觸發，直到把資料讀完，buffer變成空，就不再觸發了。

epoll預設使用電平觸發。

原始碼如下，

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define handle_error(msg) \
do while (0)
void
print_elapsed_time
(void);
intmain
(void
)struct itimerspec new_value =
; new_value.it_value.tv_sec =1;
// 第一次1s到期
new_value.it_value.tv_nsec =0;
new_value.it_interval.tv_sec =5;
// 後續週期是5s cycle
new_value.it_interval.tv_nsec =0;
if(timerfd_settime
(timerfd,0,
&new_value,
null)==
-1)print_elapsed_time()
;printf
("timer started\n");
int epollfd =
epoll_create1
(epoll_cloexec)
;// or epoll_create(1)
if(epollfd ==-1
)struct epoll_event ev;
ev.events = epollin;
// 表示該檔案描述符可以讀的時候就觸發
ev.data.fd = timerfd;
epoll_ctl
(epollfd, epoll_ctl_add, timerfd,
&ev)
;const
int maxevents =5;
// 也可以設定為1
struct epoll_event events[maxevents]
;while(1
)print_elapsed_time()
;}}}
}return0;
}void
print_elapsed_time
(void);
static
int first_call =1;
if(first_call ==1)
}struct timeval current =;if
(gettimeofday
(¤t,
null)==
-1)static
int old_secs =
0, old_usecs =0;
int secs = current.tv_sec - start.tv_sec;
int usecs = current.tv_usec - start.tv_usec;
if(usecs <0)
usecs =
(usecs +
500)
/1000
;// 四捨五入
if(secs != old_secs || usecs != old_usecs)
}

比較關鍵的地方就是epollin這個引數，表示當檔案描述符可讀的時候觸發，這裡表示定時器到期時檔案描述符就會變成可讀，就會觸發。

執行結果如下，

定時器第一次到期時間是1s，後面迴圈週期是5s，和**裡設定的一樣。

Linux下使用epoll監聽定時器

epoll監聽檔案 epoll的使用

epoll監聽檔案 Epoll的簡介及原理

linux下的epoll函式

Linux下使用epoll監聽定時器

epoll監聽檔案 epoll的使用

epoll監聽檔案 Epoll的簡介及原理

linux下的epoll函式

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