linux新增特性eventfd

最新推荐文章于 2025-06-21 18:29:45 发布
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分类专栏： linux 文章标签： linux 内核 io 多线程 eventfd
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Shreck66/article/details/49757685
本文探讨了Linux新内核版本引入eventfd的原因，对比了它与条件变量和管道在事件通知机制上的优劣。eventfd提供了一种简单高效的方式进行多线程间的事件通信，其主要接口为eventfd()，并介绍了相关参数的用法。通过具体实例展示了如何使用eventfd进行线程间的事件通知，并分析了initval参数对计数器的影响。

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1.新内核版本为什么要增加eventfd?

首先说明的一点是eventfd是用来实现多进程或多线程的之间的事件通知的，那么我们在没接触eventfd之前用到的事件通知机制都有那些？

1.条件变量
2.管道

我们来逐一比较此俩中机制与eventfd的效果方面的好坏，首先，条件变量必须和互斥锁结合使用，使用起来麻烦，而且性能未必比eventfd好，其次条件变量不能像eventfd一样为I/O事件驱动，因此不能和服务器的I/O模式很好的融合，所以在某些时候不如eventfd好用

接着是管道，虽然管道能与I/O复用很好的融合，但很明显管道相比eventfd多用了一个文件描述符，而且管道的话内核还得给其管理的缓冲区，eventfd则不需要，所以单纯作为事件通知的话还是管道好用

2.event的主要接口

eventfd只有一个接口，形式如下

int eventfd(unsigned int initval, int flags);
//成功返回事件驱动的文件描述符

eventfd()创建一个文件描述符，这个文件描述符用户可以通过等待其可读来实现事件通知，该通知靠内核来响应用户空间的应用事件。上述接口的第一个参数是一个由内核来保持的64位计数器，这个计数器有参数initval来初始化，关于此计数器的影响我在下文中的具体实例中给大家演示，一般我们可将其设为0

第二个参数flags可以为EFD_NONBLOCK或EFD_CLOEXEC，其

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KVM是作为Linux内核中的一个module存在的，而kvm.git是一个包含了最新的KVM模块开发中代码完整的Linux内核源码仓库。make oldconfig和make config类似，但是它的作用是在现有的内核设置文件基础上建立一个新的设置文件，只会向用户提供有关新内核特性的问题，在新内核升级的过程中，make oldconfig非常有用，用户将现有的配置文件.config复制到新内核的源码中，执行make oldconfig，此时，用户只需要回答那些针对新增特性的问题。
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前言 为什么要了解Binder的原理呢，会用不就可以了吗？深入了解Binder不仅仅是为了了解Binder的通信方式，而是从Binder设计中去学习一种优秀的架构思想和问题的解决思路。当我们遇到复杂的通信场景时，或者在一个新的平台上，需要一种新的通信方式提高安全或者效率性能等问题时，我们可以从Binder的设计中借鉴灵感。架构师的成长之路，就是不断的从优秀的设计中学习经验和解决方案。所以，作为一个有追求的程序员，开始对Binder的深入了解吧。网上介绍Binder的文章非常多，我为什么还要再写呢？主要是因为
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eventfd 在内核版本，2.6.22以后有效。查看内核版本可以用命令 uname -r。 eventfd类似于管道的概念，可以实现线程间的事件通知，类似于pipe。而eventfd 是一个比 pipe 更高效的线程间事件通知机制，一方面它比 pipe 少用一个 file descriper，节省了资源；另一方面，eventfd 的缓冲区管理也简单得多，全部“buffer”一共只有8字
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探索C++编程的奥秘，分享深入的技术见解和实践，旨在激发读者创造力与解决问题的思维。
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本文深入解析了Linux EventFD机制，揭示了这种轻量级进程间通信方式的设计原理和实践应用。EventFD通过将事件通知抽象为文件描述符，完美体现了Linux"一切皆文件"的哲学。文章从三个方面展开：(1)EventFD的本质与设计哲学，对比了与传统IPC机制的区别；(2)内核实现原理，包括数据结构和工作机制；(3)实践应用场景与性能分析。EventFD凭借其原子性操作、高效性能和与epoll的无缝集成，成为构建高性能异步系统的理想选择。基准测试显示，在纯事件通知场景下，Event
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参考：http://www.man7.org/linux/man-pages/man2/eventfd.2.html 一、简介 简单来说，这个函数就是创建一个用于事件通知的文件描述符。它类似于pipe，但是不像pipe一样需要两个描述符，它只需要一个描述就可以实现进程间通信了。 详细的介绍请看参考资料。 二、使用 示例： #include <sys/eventfd.h>...
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Linux的eventfd
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### Linux `eventfd` 使用方法 #### 创建 `eventfd` `eventfd` 是一种轻量级的同步原语，适用于线程或进程之间的事件通知。为了创建一个新的 `eventfd` 对象，可以调用 `eventfd()` 函数[^3]。 ```c #include <sys/eventfd.h> int efd = eventfd(0, EFD_NONBLOCK | EFD_CLOEXEC); if (efd == -1) { perror("Failed to create eventfd"); } ``` 这段代码展示了如何使用 `EFD_NONBLOCK` 和 `EFD_CLOEXEC` 标志来设置非阻塞模式以及关闭执行标志位[^4]。 #### 向 `eventfd` 写入数据 向 `eventfd` 文件描述符写入操作会增加内部计数器的值： ```c uint64_t u = 1; ssize_t s = write(efd, &u, sizeof(uint64_t)); if (s != sizeof(uint64_t)) { perror("write error"); } ``` 此段代码尝试将数值 `1` 添加到由 `efd` 表示的 `eventfd` 的当前计数值上[^1]。 #### 从 `eventfd` 中读取数据 当有事件发生时，可以通过读取 `eventfd` 来获取并减少其内部计数器中的值： ```c uint64_t u; ssize_t s = read(efd, &u, sizeof(uint64_t)); if (s != sizeof(uint64_t)) ; // Handle errors or non-blocking behavior as needed. else printf("Read %llu from eventfd\n", (unsigned long long)u); ``` 上述例子说明了怎样去消耗掉之前写入的一个单位数量的通知信号[^2]。 #### 进程间通信案例 对于父子进程间的通讯而言，可以在父进程中创建一个 `eventfd` 并将其传递给子进程，在两者之间共享同一个文件描述符以便互相发送消息[^5]。 ```c pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { /* Child process */ uint64_t val = 1; write(efd, &val, sizeof(val)); // Notify parent } else if (pid > 0) { /* Parent process */ uint64_t received_val; read(efd, &received_val, sizeof(received_val)); printf("Parent received notification.\n"); } ``` 以上实例演示了一个简单的单次通知过程；实际应用中可能涉及更复杂的逻辑处理和错误检查机制。 #### 配合 `poll/epoll` 使用 由于 `eventfd` 支持标准 I/O 多路复用接口（如 `select`, `poll`, 或者更为高效的 `epoll`），因此非常适合用来构建高性能服务器端应用程序。 ```c struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS]; ev.events = EPOLLIN; // Listen for incoming data on this fd ev.data.fd = efd; // Add the eventfd file descriptor into an epoll set... ``` 这使得开发者能够轻松地集成基于 `eventfd` 的事件触发机制与其他类型的套接字或其他资源监听一起工作。
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