Linux API. Исчерпывающее руководство

printf(" fd=%d; events: %s%s%s\n", evlist[j].data.fd,

(evlist[j].events & EPOLLIN)? "EPOLLIN": "",

(evlist[j].events & EPOLLHUP)? "EPOLLHUP": "",

(evlist[j].events & EPOLLERR)? "EPOLLERR": "");

 if (evlist[j].events & EPOLLIN) {

s = read(evlist[j].data.fd, buf, MAX_BUF);

if (s == -1)

errExit("read");

printf(" read %d bytes: %.*s\n", s, s, buf);

 } else if (evlist[j].events & (EPOLLHUP | EPOLLERR)) {

/* Если установлены флаги EPOLLIN и EPOLLHUP, то количество байтов,

доступных для чтения, может превышать MAX_BUF. Следовательно,

мы закрываем файловый дескриптор, только если не был установлен

флаг EPOLLIN. Остальные байты будут прочитаны во время следующих

вызовов epoll_wait(). */

printf(" closing fd %d\n", evlist[j].data.fd);

 if (close(evlist[j].data.fd) == -1)

errExit("close");

numOpenFds-;

}

}

}

printf("All file descriptors closed; bye\n");

exit(EXIT_SUCCESS);

}

altio/epoll_input.c

59.4.4. Подробности семантики интерфейса epoll

В этом подразделе мы рассмотрим некоторые нюансы взаимодействия открытых файлов, их дескрипторов и интерфейса epoll. Еще раз взгляните на рис. 5.2, демонстрирующий связь между файловыми дескрипторами, описаниями открытых файлов и общесистемной таблицей индексных дескрипторов (i-node).

Вместо экземпляра epoll (вызов epoll_create()) ядро создает в памяти новый индексный дескриптор и описание открытого файла, а затем выделяет в вызывающем процессе новый файловый дескриптор, который ссылается на данное описание. Экземпляр интерфейса epoll связан с описанием открытого файла, а не с файловым дескриптором epoll. Это имеет следующие последствия.

• Если продублировать файловый дескриптор epoll с помощью вызова dup() (или аналогичного), то новая копия будет ссылаться на те же списки интереса и готовности, что и исходный дескриптор. Для изменения списка интереса в качестве аргумента epfd вызова epoll_ctl() можно передавать любую копию. Аналогично любой из дескрипторов можно использовать как аргумент epfd вызова epoll_wait() для извлечения элементов списка готовности.

• Предыдущий пункт также актуален после вызова fork(). Потомок наследует копию родительского файлового дескриптора epoll, которая ссылается на те же структуры данных.

При выполнении операции epoll_ctl() EPOLL_CTL_ADD ядро добавляет в список интереса epoll элемент, хранящий данные о номере отслеживаемого файлового дескриптора, и ссылку на соответствующее описание открытого файла. Чтобы обеспечить корректную работу вызова epoll_wait(), ядро следит за данным описанием. Это значит следующее: мы должны пересмотреть ранее озвученное утверждение о том, что при закрытии файловый дескриптор автоматически удаляется из списка интереса epoll, в который он входит. Нужно добавить уточнение: описание открытого файла удаляется из списка интереса epoll вместе с закрытием последнего файлового дескриптора, ссылающегося на него. Это значит, что если мы продублируем файловый дескриптор, ссылающийся на открытый файл, используя вызов dup() (или аналогичный) или fork(), то данный файл будет удален только после закрытия всех его исходных дескрипторов и их копий.

Такая семантика может вызывать поведение, которое на первый взгляд кажется странным. Представьте, что мы выполняем код из листинга 59.6. Вызов epoll_wait() сообщит о готовности дескриптора fd1 (иными словами, поле evlist[0].data.fd будет равно fd1), даже если он закрыт. Дело вот в чем: у нас по-прежнему остается один открытый дескриптор, fd2; он указывает на описание открытого файла, содержащееся в списке интереса epoll. С похожей ситуацией можно столкнуться, когда один из двух процессов, содержащих дублирующиеся дескрипторы для одного и того же описания открытого файла (обычно это происходит в результате вызова fork()), выполняет epoll_wait() и закрывает свой дескриптор, тогда как второй все еще содержит открытую копию.

Листинг 59.6. Семантика интерфейса epoll при дублировании файловых дескрипторов

int epfd, fd1, fd2;

struct epoll_event ev;

struct epoll_event evlist[MAX_EVENTS];

/* Пропущено: код для открытия 'fd1' и создания файлового дескриптора epoll 'epfd' */

ev.data.fd = fd1

ev.events = EPOLLIN;

if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd1, ev) == -1)

errExit("epoll_ctl");

/* Предположим, что в этот момент 'fd1' становится доступным для ввода */

fd2 = dup(fd1);

close(fd1);

ready = epoll_wait(epfd, evlist, MAX_EVENTS, — 1);

if (ready == -1)

errExit("epoll_wait");

59.4.5. Производительность интерфейса epoll по сравнению с мультиплексированным вводом/выводом