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eventfd

Créer un descripteur de fichier pour la notification d'événements

#include <sys/eventfd.h>

int eventfd(unsigned int initval, int flags);

eventfd() créée un « objet eventfd » qui peut être utilisé par les applications de l'espace utilisateur pour l'attente ou la notification d'un événement et par le noyau pour notifier des applications de certains événements. Les objets contiennent un compteur entier non signé sur 64 bits (uint64_t) qui est maintenu par le noyau. Ce compteur est initialisé à la valeur spécifiée par le paramètre initval.

Les valeurs suivantes peuvent être incluses (avec un OU logique) dans flags pour changer le comportement de eventfd() :

Placer l'attribut « close-on-exec » (FD_CLOEXEC) sur le nouveau descripteur de fichier. Consultez la description de l'attribut O_CLOEXEC dans open(2) pour savoir pourquoi cela peut être utile.
Placer l'attribut d'état de fichier O_NONBLOCK sur le nouveau descripteur de fichier ouvert. Utiliser cet attribut économise des appels supplémentaires à fcntl(2) pour obtenir le même résultat.
Fournir une sémantique similaire aux sémaphores pour les lectures sur le nouveau descripteur de fichier. Voir ci-dessous.

Dans les versions de Linux jusqu'à la version 2.6.26, le paramètre flags n'est pas utilisé et doit valoir zéro.

Comme valeur de retour, eventfd() renvoie un nouveau descripteur de fichier qui peut être utilisé pour se référer à l'objet eventfd. Les opérations suivantes peuvent être effectuées sur le descripteur de fichier :

Chaque read(2) qui réussit renvoie un entier sur 8 octets. read(2) échouera avec l'erreur EINVAL si la taille du tampon fourni est de moins de 8 octets.
La valeur renvoyée par read(2) utilise l'ordre des octets de l'hôte, c'est-à-dire l'ordre des octets natif pour les entiers sur la machine hôte.
La sémantique de read(2) dépend du fait que le compteur eventfd a actuellement une valeur non nulle, et que l'attribut EFD_SEMAPHORE était spécifié lors de la création du descripteur de fichier eventfd :
  • Si EFD_SEMAPHORE n'était pas spécifié et si le compteur eventfd a une valeur non nulle, un read(2) renverra 8 octets contenant cette valeur, et la valeur du compteur sera remise à zéro.
  • Si EFD_SEMAPHORE était spécifié et si le compteur eventfd a une valeur non nulle, un read(2) renverra 8 octets contenant la valeur 1, et la valeur du compteur sera décrémentée de 1.
  • Si le compteur eventfd est nul au moment de l'appel à read(2), l'appel bloquera jusqu'à ce que le compteur devienne non nul (auquel cas l'appel à read(2) sera traité comme décrit ci-dessus), ou échouera avec l'erreur EAGAIN si le descripteur de fichier est en mode non bloquant.
Un appel à write(2) ajoute au compteur la valeur de l'entier sur 8 octets fourni dans le tampon. La valeur maximale qui peut être stockée dans le compteur est le plus grand entier non signé sur 64 bits moins 1 (c'est-à-dire 0xfffffffffffffffe). Si l'addition résulte en un compteur qui dépasserait la valeur maximale, le write(2) bloquera jusqu'à ce qu'un read(2) soit effectué sur le descripteur de fichier, ou échouera avec l'erreur EAGAIN si le descripteur de fichier est en mode non bloquant.
Un write(2) échouera avec l'erreur EINVAL si la taille du tampon fourni est de moins de 8 octets ou si l'on essaie d'écrire la valeur 0xffffffffffffffff.
Le descripteur de fichier prend en charge les poll(2) (et de façon analogue epoll(7)) et select(2) de la façon suivante :
  • Le descripteur de fichier est lisible (le paramètre readfds de select(2) ; l'attribut POLLIN de poll(2)) si le compteur a une valeur supérieure à 0.
  • Le descripteur de fichier est disponible en écriture (le paramètre writefds de select(2) ; l'attribut POLLOUT de poll(2)) s'il est possible d'écrire une valeur d'au moins « 1 » sans bloquer.
  • Si un dépassement de la valeur du compteur a été détectée, select(2) indique que le descripteur de fichier est disponible en lecture et en écriture et poll(2) renvoie un événement POLLERR. Comme indiquée ci-dessus, un write(2) ne peut jamais produire de dépassement. Cependant, un dépassement peut se produire si un « signal post » eventfd de 2^64 a été effectué par le sous-système KAIO (théoriquement possible, mais très peut probable en pratique). Si un dépassement survient, un read(2) renverra la valeur maximale d'un uint64_t (c'est-à-dire 0xffffffffffffffff).
Le descripteur de fichier eventfd prend également en charge les autres interfaces de multiplexage de descripteurs de fichier : pselect(2) et ppoll(2).
Quand le descripteur de fichier n'est plus nécessaire il doit être fermé. Quand tous les descripteurs de fichier associés au même objet eventfd ont été fermés, les ressources pour cet objet sont libérées par le noyau.

Une copie d'un descripteur de fichier créé par eventfd() est héritée par le fils produit par fork(2). Le duplicata du descripteur de fichier est associé au même objet eventfd. Les descripteurs de fichier créés par eventfd() sont préservés au travers des exécutions par execve(2), sauf si l'attribut « close‐on‐exec » est positionné.

S'il réussit, eventfd() renvoie un nouveau descripteur de fichier eventfd. En cas d'erreur, il renvoie -1 et remplit errno avec la valeur d'erreur.

Une valeur non prise en compte a été spécifiée dans flags.
La limite des descripteurs ouverts pour le processus a été atteinte.
La limite du nombre total de fichiers ouverts sur le système a été atteinte.
Impossible de monter (en interne) le périphérique anonyme d'inœud.
Il n'y a pas assez de mémoire pour que le noyau crée le nouveau descripteur de fichier eventfd.

eventfd() est disponible sous Linux depuis le noyau 2.6.22. Le support fonctionnel est fourni par la glibc depuis la version 2.8. L'appel système eventfd2() (consultez les NOTES) est disponible sous Linux depuis le noyau 2.6.27. Depuis la version 2.9, la fonction enveloppe de la glibc pour eventfd() utilise l'appel système eventfd2() s'il est pris en charge par le noyau.

eventfd() et eventfd2() sont spécifiques à Linux.

Les applications peuvent utiliser un descripteur de fichier eventfd à la place d'un tube (consultez pipe(2)) à chaque fois qu'un tube est utilisé pour signaler des événements. La surcharge du noyau pour un descripteur de fichier est bien plus faible que pour un tube. De plus un seul descripteur de fichier est nécessaire (alors que deux sont nécessaires pour un tube).

Quand un descripteur de fichier eventfd est utilisé par le noyau, il peut fournir un pont entre l'espace utilisateur et l'espace noyau. Par exemple, les fonctionnalités comme KAIO (« kernel AIO ») pour signaler dans un descripteur de fichier que certaines opérations sont finies.

Un aspect important d'un descripteur de fichier eventfd est qu'il peut être surveillé comme n'importe quel descripteur de fichier avec select(2), poll(2) ou epoll(7). Ceci signifie qu'une application peut surveiller simultanément la disponibilité de fichiers « traditionnels » et la disponibilité de mécanismes noyau qui gèrent une interface eventfd. (Sans l'interface eventfd(), ces mécanismes ne pouvaient pas être multiplexés avec select(2), poll(2) ou epoll(7))

Il y a deux appels système sous-jacent : eventfd() et eventfd2(), plus récent. Le premier appel système n'implémente pas le paramètre flags. Le dernier appel système implémente les valeurs de flags décrite ci-dessus. La fonction enveloppe de la glibc utilisera eventfd2() quand il est présent.

La bibliothèque C de GNU définie un type supplémentaire et deux fonctions qui tentent d'abstraire certains détails pour la lecture ou l'écriture avec des descripteurs de fichier eventfd : 

typedef uint64_t eventfd_t;
int eventfd_read(int fd, eventfd_t *value);
int eventfd_write(int fd, eventfd_t value);

Les fonctions effectuent des actions de lecture ou écriture sur le descripteur de fichier eventfd, en renvoyant 0 si un nombre correct d'octets a été transféré, ou -1 sinon.

Le programme suivant crée un descripteur de fichier eventfd puis crée un processus fils. Alors que le père commence par s'endormir, le fils écrit tous les entiers fournis sur la ligne de commande au descripteur de fichier eventfd. Quand le père se réveille, il lit dans le descripteur de fichier eventfd.

La session shell suivante montre un exemple d'exécution du programme : 

$ ./a.out 1 2 4 7 14
Child writing 1 to efd
Child writing 2 to efd
Child writing 4 to efd
Child writing 7 to efd
Child writing 14 to efd
Child completed write loop
Parent about to read
Parent read 28 (0x1c) from efd

#include <sys/eventfd.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>             /* Definition de uint64_t */
#define handle_error(msg) \
    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)
int
main(int argc, char *argv[])
{
    int efd, j;
    uint64_t u;
    ssize_t s;
    if (argc < 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <num>...\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    efd = eventfd(0, 0);
    if (efd == -1)
        handle_error("eventfd");
    switch (fork()) {
    case 0:
        for (j = 1; j < argc; j++) {
            printf("Child writing %s to efd\n", argv[j]);
            u = strtoull(argv[j], NULL, 0);
                    /* strtoull() allows various bases */
            s = write(efd, &u, sizeof(uint64_t));
            if (s != sizeof(uint64_t))
                handle_error("write");
        }
        printf("Child completed write loop\n");
        exit(EXIT_SUCCESS);
    default:
        sleep(2);
        printf("Parent about to read\n");
        s = read(efd, &u, sizeof(uint64_t));
        if (s != sizeof(uint64_t))
            handle_error("read");
        printf("Parent read %llu (0x%llx) from efd\n",
                (unsigned long long) u, (unsigned long long) u);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    case -1:
        handle_error("fork");
    }
}

futex(2), pipe(2), poll(2), read(2), select(2), signalfd(2), timerfd_create(2), write(2), epoll(7), sem_overview(7)

Cette page fait partie de la publication 3.65 du projet man-pages Linux. Une description du projet et des instructions pour signaler des anomalies peuvent être trouvées à l'adresse http://www.kernel.org/doc/man-pages/.

Depuis 2010, cette traduction est maintenue à l'aide de l'outil po4a <http://po4a.alioth.debian.org/> par l'équipe de traduction francophone au sein du projet perkamon <http://perkamon.alioth.debian.org/>.

Julien Cristau et l'équipe francophone de traduction de Debian (2006-2009).

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