libevent2源码分析之三:信号的初始化流程
libevent2对信号的响应也进行了封装,使之与socket操作一样对外提供统一的接口。这里的信号一般指linux的信号。由于信号与socket相关的编程接口有较大的不同,因此在内部实现也有一些区别。
与IO操作(socket算作是IO操作)的evsel类似,在event_base中也定义了信号的操作变量。
[event.h, event_base]
const struct eventop *evsigsel;
定义对信号的操作。
[signal.c]
static const struct eventop evsigops = {
"signal",
NULL,
evsig_add,
evsig_del,
NULL,
NULL,
0, 0, 0
};
信号只有add和del两个操作。在evsig_init中,用上面定义的变量对event_base->evsigsel进行了赋值。这个实现在 evsig_init中的最后几行代码。
libevent如何将信号的通知与IO就绪的通知进行封装,对外提供统一的编程模型呢?答案是用socketpair. socketpair是一对socket,实现全双工的通讯,如果向一端的socketpair[0]写入数据,在另一端的socketpair[1]中可读取。作为信号传递的工具,在一端写入信号的值,另一端则读取。
初始化调用顺序: event_base_new() -> event_base_new_with_config() -> base->evsel->init()(即select_init) -> evsig_init()
[signal.c]
int evsig_init(struct event_base *base)
{
/*
* Our signal handler is going to write to one end of the socket
* pair to wake up our event loop. The event loop then scans for
* signals that got delivered.
*/
if (evutil_socketpair(
AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, base->sig.ev_signal_pair) == -1) {
event_sock_err(1, -1, "%s: socketpair", __func__);
return -1;
}
evutil_make_socket_closeonexec(base->sig.ev_signal_pair[0]);
evutil_make_socket_closeonexec(base->sig.ev_signal_pair[1]);
base->sig.sh_old = NULL;
base->sig.sh_old_max = 0;
evutil_make_socket_nonblocking(base->sig.ev_signal_pair[0]);
evutil_make_socket_nonblocking(base->sig.ev_signal_pair[1]);
// 初始化,并设置event的内部回调
event_assign(&base->sig.ev_signal, base, base->sig.ev_signal_pair[1],
EV_READ | EV_PERSIST, evsig_cb, base);
base->sig.ev_signal.ev_flags |= EVLIST_INTERNAL;
event_priority_set(&base->sig.ev_signal, 0);
base->evsigsel = &evsigops;
return 0;
}
上面的代码中,event_assign将socketpair[1]作为触发事件的内部fd, 并将回调关联到 evsign_cb 函数。可见利用了IO的底层实现,所有的事件的响应都会回调到evsign_cb这个函数。再看一下evsig_cb这个内部回调函数的实现。
[signal.c]
/* Callback for when the signal handler write a byte to our signaling socket */
static void
evsig_cb(evutil_socket_t fd, short what, void *arg)
{
static char signals[1024];
ev_ssize_t n;
int i;
int ncaught[NSIG];
struct event_base *base;
base = arg;
memset(&ncaught, 0, sizeof(ncaught));
while (1) {
/// 获取数据消息
n = recv(fd, signals, sizeof(signals), 0);
...
for (i = 0; i < n; ++i) {
ev_uint8_t sig = signals[i];
if (sig < NSIG)
ncaught[sig]++;
}
}
/// 激活通知
EVBASE_ACQUIRE_LOCK(base, th_base_lock);
for (i = 0; i < NSIG; ++i) {
if (ncaught[i])
evmap_signal_active(base, i, ncaught[i]);
}
EVBASE_RELEASE_LOCK(base, th_base_lock);
}
主要工作就是,从socket中读取数据,然后将读取到的数据作为信号,通过evmap_signal_active通知到上层。从上面的代码分析,这是socket接收方的处理。那么作为信号的捕获者并通过socket发送消息的发送方在哪里?又做了什么些事情呢?
要响应一个linux信号,必需通过signal或sigation关联一个信号量和一个响应函数。建立这种关联是在evsig_add函数中完成的。
[signal.c]
static int
evsig_add(struct event_base *base, evutil_socket_t evsignal, short old, short events, void *p)
{
struct evsig_info *sig = &base->sig;
...
/// 初始化静态变量
evsig_base = base;
evsig_base_n_signals_added = ++sig->ev_n_signals_added;
evsig_base_fd = base->sig.ev_signal_pair[0];
...
///
if (_evsig_set_handler(base, (int)evsignal, evsig_handler) == -1) {
goto err;
}
...
}
int
_evsig_set_handler(struct event_base *base,
int evsignal, void (__cdecl *handler)(int))
{
...
sig->sh_old[evsignal] = mm_malloc(sizeof *sig->sh_old[evsignal]);
...
#ifdef _EVENT_HAVE_SIGACTION
memset(&sa, 0, sizeof(sa));
sa.sa_handler = handler;
sa.sa_flags |= SA_RESTART;
sigfillset(&sa.sa_mask);
if (sigaction(evsignal, &sa, sig->sh_old[evsignal]) == -1) {
event_warn("sigaction");
mm_free(sig->sh_old[evsignal]);
sig->sh_old[evsignal] = NULL;
return (-1);
}
#else
if ((sh = signal(evsignal, handler)) == SIG_ERR) {
event_warn("signal");
mm_free(sig->sh_old[evsignal]);
sig->sh_old[evsignal] = NULL;
return (-1);
}
*sig->sh_old[evsignal] = sh;
#endif
return (0);
}
在evsig_add中定义了与信号量关联的响应函数是evsig_handler,其实现如下:
static void __cdecl
evsig_handler(int sig)
{
...
/* Wake up our notification mechanism */
msg = sig;
send(evsig_base_fd, (char*)&msg, 1, 0);
errno = save_errno;
...
}
evsig_base_fd是socketpair[0],它是在evsig_add函数中被赋值的。
流程是这样的:evsig_add作为入口函数,其调用流程将某个linux信号通过sigaction或signal关联到evsig_handler这个回调函数,在回调函数的内部将信号量作为数据写到socketpair[0],发送给另一端。另一端通过 socketpair[1]读取到信号后,回调保存在 base->sig.ev_signal 中的回调函数,即 evsig_cb. 在这个函数的内部,完成了将事件通知到上层,到这时候,其实现与IO的事件触发完全一样了。
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