seo 发表于 2022-5-31 13:30:31

线程间通信之eventfd

线程间通信之eventfd发布时间:2022/5/31 13:13:38
            
                                                       
                                                       
            
      
      
               
                  线程间通信之eventfd
man手册中的解释:
eventfd()创建了一个“eventfd对象”, 通过它能够实现用户态程序间(我觉得这里主要指线程而非进程)的等待/通知机制,以及内核态向用户态通知的机制(未考证)。
此对象包含了一个被内核所维护的计数(uint64_t), 初始值由initval来决定。

int eventfd(unsigned int initval, int flags);创建一个eventfd文件描述符
int eventfd_read(int fd, eventfd_t *value); 向eventfd中写入一个值
int eventfd_write(int fd, eventfd_t value); 从eventfd中读出一个值

例一、子线程多次写入多个值,主线程一次读出所有值的和

https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include   
6
7 int main(int argc, char**argv[])
8 {
9   int efd, j;
10   uint64_t u;
11   ssize_t s;
12   
13   if (argc
https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif



例二、eventfd可以被epoll监控, 一旦有状态变化,可以触发通知

https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include   
6 #include   
7 #include   
8 #include   
9
10 int g_iEvtfd = -1;
11
12 void *eventfd_child_Task(void *pArg)
13 {
14   uint64_t uiWrite = 1;
15   
16   while(1)
17   {
18         sleep(2);
19         if (0 != eventfd_write(g_iEvtfd, uiWrite))
20         {
21             printf("child write iEvtfd failed\n");
22         }   
23   }
24
25   return;
26 }
27
28 int main(int argc, char**argv[])
29 {
30   int iEvtfd, j;
31   uint64_t uiWrite = 1;
32   uint64_t uiRead;
33   ssize_t s;
34   int iEpfd;
35   struct epoll_event stEvent;
36   int iRet = 0;
37   struct epoll_event stEpEvent;
38   pthread_t stWthread;
39   
40   iEpfd = epoll_create(1);
41   if (-1 == iEpfd)
42   {
43         printf("Create epoll failed.\n");
44         return 0;
45   }
46   
47   iEvtfd = eventfd(0,0);
48   if (-1 == iEvtfd)
49   {
50         printf("failed to create eventfd\n");
51         return 0;
52   }
53   
54   g_iEvtfd = iEvtfd;
55   
56   memset(&stEvent, 0, sizeof(struct epoll_event));
57   stEvent.events = (unsigned long) EPOLLIN;
58   stEvent.data.fd = iEvtfd;
59   iRet = epoll_ctl(iEpfd, EPOLL_CTL_ADD, g_iEvtfd, &stEvent);
60   if (0 != iRet)
61   {
62         printf("failed to add iEvtfd to epoll\n");
63         close(g_iEvtfd);
64         close(iEpfd);
65         return 0;
66   }
67   
68   iRet = pthread_create(&stWthread, NULL, eventfd_child_Task, NULL);
69   if (0 != iRet)
70   {
71         close(g_iEvtfd);
72         close(iEpfd);
73         return;
74   }
75   
76   for(;;)
77   {
78         iRet = epoll_wait(iEpfd, &stEpEvent, 1, -1);
79         if (iRet > 0)
80         {
81             s = eventfd_read(iEvtfd, &uiRead);
82             if (s != 0)
83             {
84               printf("read iEvtfd failed\n");
85               break;
86             }
87             printf("Read %llu (0x%llx) from iEvtfd\n", uiRead, uiRead);
88         }
89   }
90   
91   close(g_iEvtfd);
92   close(iEpfd);
93   return 0;
94 }
95 运行结果
96 kane@kanelinux:/mnt/hgfs/kanelinuxshare/eventfd$ ./a.out
97 Read 1 (0x1) from iEvtfd
98 Read 1 (0x1) from iEvtfd
99 Read 1 (0x1) from iEvtfd
100 Read 1 (0x1) from iEvtfd
101 Read 1 (0x1) from iEvtfd
102 Read 1 (0x1) from iEvtfd
103 Read 1 (0x1) from iEvtfd
104 Read 1 (0x1) from iEvtfd
105 ^C
https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif

例三、被epoll监控的eventfd,如果在子线程中被多次写入,在主线程中是怎么读的?

https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif

#include
#include
#include
#include
#include   
#include   
#include   
#include   
int g_iEvtfd = -1;
void *eventfd_child_Task(void *pArg)
{
    uint64_t uiWrite = 1;
   
      while(1)
      {
            sleep(2);
            eventfd_write(g_iEvtfd, uiWrite);
            eventfd_write(g_iEvtfd, uiWrite);
      }
    return;
}
int main(int argc, char**argv[])
{
    int iEvtfd, j;
    uint64_t uiWrite = 1;
    uint64_t uiRead;
    ssize_t s;
    int iEpfd;
    struct epoll_event stEvent;
    int iRet = 0;
    struct epoll_event stEpEvent;
    pthread_t stWthread;
   
    iEpfd = epoll_create(1);
    if (-1 == iEpfd)
    {
      printf("Create epoll failed.\n");
      return 0;
    }
   
    iEvtfd = eventfd(0,0);
    if (-1 == iEvtfd)
    {
      printf("failed to create eventfd\n");
      return 0;
    }
   
    g_iEvtfd = iEvtfd;
   
    memset(&stEvent, 0, sizeof(struct epoll_event));
    stEvent.events = (unsigned long) EPOLLIN;
    stEvent.data.fd = iEvtfd;
    iRet = epoll_ctl(iEpfd, EPOLL_CTL_ADD, g_iEvtfd, &stEvent);
    if (0 != iRet)
    {
      printf("failed to add iEvtfd to epoll\n");
      close(g_iEvtfd);
      close(iEpfd);
      return 0;
    }
   
    iRet = pthread_create(&stWthread, NULL, eventfd_child_Task, NULL);
    if (0 != iRet)
    {
      close(g_iEvtfd);
      close(iEpfd);
      return;
    }
   
    for(;;)
    {
      iRet = epoll_wait(iEpfd, &stEpEvent, 1, -1);
      if (iRet > 0)
      {
            s = eventfd_read(iEvtfd, &uiRead);
            if (s != 0)
            {
                printf("read iEvtfd failed\n");
                break;
            }
            printf("Read %llu (0x%llx) from iEvtfd\n", uiRead, uiRead);
      }
    }
   
    close(g_iEvtfd);
    close(iEpfd);
    return 0;
}
运行结果:
kane@kanelinux:/mnt/hgfs/kanelinuxshare/eventfd$ ./a.out
Read 1 (0x1) from iEvtfd
Read 1 (0x1) from iEvtfd
Read 1 (0x1) from iEvtfd
Read 1 (0x1) from iEvtfd
Read 1 (0x1) from iEvtfd
Read 1 (0x1) from iEvtfd
Read 1 (0x1) from iEvtfd
Read 1 (0x1) from iEvtfd
^C
https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif

例一中并没有epoll做监控,
因此在read前,如果eventfd被写多次,在read的时候也是一次全部读出。



注:eventfd中的SEMAPHORE标志用法

* If EFD_SEMAPHORE was not specified and the eventfd counter
has a nonzero value, then a read(2) returns 8 bytes contain‐
ing that value, and the counter's value is reset to zero.

* If EFD_SEMAPHORE was specified and the eventfd counter has a
nonzero value, then a read(2) returns 8 bytes containing the
value 1, and the counter's value is decremented by 1.

通过测试发现。如果eventfd在创建的时候传入EFD_SEMAPHORE 标志,则会按上面man手册中提到的那样,每次在eventfd_read的时候只减一,并不是把值一次性全部读出。见下例 :
               
      
      
   
            
      
      
https://www.yilongzhijia.cn/tupian/seo365t.jpg
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