ev.c

   1 #include <math.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3
   4 #include <stdio.h>
   5
   6 #include <assert.h>
   7 #include <errno.h>
   8 #include <sys/time.h>
   9 #include <time.h>
  10
  11 #ifdef CLOCK_MONOTONIC
  12 # define HAVE_MONOTONIC 1
  13 #endif
  14
  15 #define HAVE_EPOLL 1
  16 #define HAVE_REALTIME 1
  17 #define HAVE_SELECT 1
  18
  19 #define MIN_TIMEJUMP  1. /* minimum timejump that gets detected (if monotonic clock available) */
  20 #define MAX_BLOCKTIME 60.
  21
  22 #include "ev.h"
  23
  24 struct ev_watcher {
  25   EV_WATCHER (ev_watcher);
  26 };
  27
  28 struct ev_watcher_list {
  29   EV_WATCHER_LIST (ev_watcher_list);
  30 };
  31
  32 static ev_tstamp now, diff; /* monotonic clock */
  33 ev_tstamp ev_now;
  34 int ev_method;
  35
  36 static int have_monotonic; /* runtime */
  37
  38 static ev_tstamp method_fudge; /* stupid epoll-returns-early bug */
  39 static void (*method_modify)(int fd, int oev, int nev);
  40 static void (*method_poll)(ev_tstamp timeout);
  41
  42 ev_tstamp
  43 ev_time (void)
  44 {
  45 #if HAVE_REALTIME
  46   struct timespec ts;
  47   clock_gettime (CLOCK_REALTIME, &ts);
  48   return ts.tv_sec + ts.tv_nsec * 1e-9;
  49 #else
  50   struct timeval tv;
  51   gettimeofday (&tv, 0);
  52   return tv.tv_sec + tv.tv_usec * 1e-6;
  53 #endif
  54 }
  55
  56 static ev_tstamp
  57 get_clock (void)
  58 {
  59 #if HAVE_MONOTONIC
  60   if (have_monotonic)
  61     {
  62       struct timespec ts;
  63       clock_gettime (CLOCK_MONOTONIC, &ts);
  64       return ts.tv_sec + ts.tv_nsec * 1e-9;
  65     }
  66 #endif
  67
  68   return ev_time ();
  69 }
  70
  71 #define array_needsize(base,cur,cnt,init)               \
  72   if ((cnt) > cur)                                      \
  73     {                                                   \
  74       int newcnt = cur ? cur << 1 : 16;                 \
  75       fprintf (stderr, "resize(" # base ") from %d to %d\n", cur, newcnt);\
  76       base = realloc (base, sizeof (*base) * (newcnt)); \
  77       init (base + cur, newcnt - cur);                  \
  78       cur = newcnt;                                     \
  79     }
  80
  81 typedef struct
  82 {
  83   struct ev_io *head;
  84   unsigned char wev, rev; /* want, received event set */
  85 } ANFD;
  86
  87 static ANFD *anfds;
  88 static int anfdmax;
  89
  90 static int *fdchanges;
  91 static int fdchangemax, fdchangecnt;
  92
  93 static void
  94 anfds_init (ANFD *base, int count)
  95 {
  96   while (count--)
  97     {
  98       base->head = 0;
  99       base->wev = base->rev = EV_NONE;
 100       ++base;
 101     }
 102 }
 103
 104 typedef struct
 105 {
 106   struct ev_watcher *w;
 107   int events;
 108 } ANPENDING;
 109
 110 static ANPENDING *pendings;
 111 static int pendingmax, pendingcnt;
 112
 113 static void
 114 event (struct ev_watcher *w, int events)
 115 {
 116   w->pending = ++pendingcnt;
 117   array_needsize (pendings, pendingmax, pendingcnt, );
 118   pendings [pendingcnt - 1].w      = w;
 119   pendings [pendingcnt - 1].events = events;
 120 }
 121
 122 static void
 123 fd_event (int fd, int events)
 124 {
 125   ANFD *anfd = anfds + fd;
 126   struct ev_io *w;
 127
 128   for (w = anfd->head; w; w = w->next)
 129     {
 130       int ev = w->events & events;
 131
 132       if (ev)
 133         event ((struct ev_watcher *)w, ev);
 134     }
 135 }
 136
 137 static struct ev_timer **atimers;
 138 static int atimermax, atimercnt;
 139
 140 static struct ev_timer **rtimers;
 141 static int rtimermax, rtimercnt;
 142
 143 static void
 144 upheap (struct ev_timer **timers, int k)
 145 {
 146   struct ev_timer *w = timers [k];
 147
 148   while (k && timers [k >> 1]->at > w->at)
 149     {
 150       timers [k] = timers [k >> 1];
 151       timers [k]->active = k + 1;
 152       k >>= 1;
 153     }
 154
 155   timers [k] = w;
 156   timers [k]->active = k + 1;
 157
 158 }
 159
 160 static void
 161 downheap (struct ev_timer **timers, int N, int k)
 162 {
 163   struct ev_timer *w = timers [k];
 164
 165   while (k < (N >> 1))
 166     {
 167       int j = k << 1;
 168
 169       if (j + 1 < N && timers [j]->at > timers [j + 1]->at)
 170         ++j;
 171
 172       if (w->at <= timers [j]->at)
 173         break;
 174
 175       timers [k] = timers [j];
 176       timers [k]->active = k + 1;
 177       k = j;
 178     }
 179
 180   timers [k] = w;
 181   timers [k]->active = k + 1;
 182 }
 183
 184 static struct ev_signal **signals;
 185 static int signalmax;
 186
 187 static void
 188 signals_init (struct ev_signal **base, int count)
 189 {
 190   while (count--)
 191     *base++ = 0;
 192 }
 193
 194 #if HAVE_EPOLL
 195 # include "ev_epoll.c"
 196 #endif
 197 #if HAVE_SELECT
 198 # include "ev_select.c"
 199 #endif
 200
 201 int ev_init (int flags)
 202 {
 203 #if HAVE_MONOTONIC
 204   {
 205     struct timespec ts;
 206     if (!clock_gettime (CLOCK_MONOTONIC, &ts))
 207       have_monotonic = 1;
 208   }
 209 #endif
 210
 211   ev_now = ev_time ();
 212   now    = get_clock ();
 213   diff   = ev_now - now;
 214
 215 #if HAVE_EPOLL
 216   if (epoll_init (flags))
 217     return ev_method;
 218 #endif
 219 #if HAVE_SELECT
 220   if (select_init (flags))
 221     return ev_method;
 222 #endif
 223
 224   ev_method = EVMETHOD_NONE;
 225   return ev_method;
 226 }
 227
 228 void ev_prefork (void)
 229 {
 230 }
 231
 232 void ev_postfork_parent (void)
 233 {
 234 }
 235
 236 void ev_postfork_child (void)
 237 {
 238 #if HAVE_EPOLL
 239   if (ev_method == EVMETHOD_EPOLL)
 240     epoll_postfork_child ();
 241 #endif
 242 }
 243
 244 static void
 245 fd_reify (void)
 246 {
 247   int i;
 248
 249   for (i = 0; i < fdchangecnt; ++i)
 250     {
 251       int fd = fdchanges [i];
 252       ANFD *anfd = anfds + fd;
 253       struct ev_io *w;
 254
 255       int wev = 0;
 256
 257       for (w = anfd->head; w; w = w->next)
 258         wev |= w->events;
 259
 260       if (anfd->wev != wev)
 261         {
 262           method_modify (fd, anfd->wev, wev);
 263           anfd->wev = wev;
 264         }
 265     }
 266
 267   fdchangecnt = 0;
 268 }
 269
 270 static void
 271 call_pending ()
 272 {
 273   int i;
 274
 275   for (i = 0; i < pendingcnt; ++i)
 276     {
 277       ANPENDING *p = pendings + i;
 278
 279       if (p->w)
 280         {
 281           p->w->pending = 0;
 282           p->w->cb (p->w, p->events);
 283         }
 284     }
 285
 286   pendingcnt = 0;
 287 }
 288
 289 static void
 290 timers_reify (struct ev_timer **timers, int timercnt, ev_tstamp now)
 291 {
 292   while (timercnt && timers [0]->at <= now)
 293     {
 294       struct ev_timer *w = timers [0];
 295
 296       /* first reschedule or stop timer */
 297       if (w->repeat)
 298         {
 299           if (w->is_abs)
 300             w->at += floor ((now - w->at) / w->repeat + 1.) * w->repeat;
 301           else
 302             w->at = now + w->repeat;
 303
 304           assert (w->at > now);
 305
 306           downheap (timers, timercnt, 0);
 307         }
 308       else
 309         {
 310           evtimer_stop (w); /* nonrepeating: stop timer */
 311           --timercnt; /* maybe pass by reference instead? */
 312         }
 313
 314       event ((struct ev_watcher *)w, EV_TIMEOUT);
 315     }
 316 }
 317
 318 static void
 319 time_update ()
 320 {
 321   int i;
 322   ev_now = ev_time ();
 323
 324   if (have_monotonic)
 325     {
 326       ev_tstamp odiff = diff;
 327
 328       /* detecting time jumps is much more difficult */
 329       for (i = 2; --i; ) /* loop a few times, before making important decisions */
 330         {
 331           now = get_clock ();
 332           diff = ev_now - now;
 333
 334           if (fabs (odiff - diff) < MIN_TIMEJUMP)
 335             return; /* all is well */
 336
 337           ev_now = ev_time ();
 338         }
 339
 340       /* time jump detected, reschedule atimers */
 341       for (i = 0; i < atimercnt; ++i)
 342         {
 343           struct ev_timer *w = atimers [i];
 344           w->at += ceil ((ev_now - w->at) / w->repeat + 1.) * w->repeat;
 345         }
 346     }
 347   else
 348     {
 349       if (now > ev_now || now < ev_now - MAX_BLOCKTIME - MIN_TIMEJUMP)
 350         /* time jump detected, adjust rtimers */
 351         for (i = 0; i < rtimercnt; ++i)
 352           rtimers [i]->at += ev_now - now;
 353
 354       now = ev_now;
 355     }
 356 }
 357
 358 int ev_loop_done;
 359
 360 void ev_loop (int flags)
 361 {
 362   double block;
 363   ev_loop_done = flags & EVLOOP_ONESHOT;
 364
 365   do
 366     {
 367       /* update fd-related kernel structures */
 368       fd_reify ();
 369
 370       /* calculate blocking time */
 371       if (flags & EVLOOP_NONBLOCK)
 372         block = 0.;
 373       else
 374         {
 375           block = MAX_BLOCKTIME;
 376
 377           if (rtimercnt)
 378             {
 379               ev_tstamp to = rtimers [0]->at - get_clock () + method_fudge;
 380               if (block > to) block = to;
 381             }
 382
 383           if (atimercnt)
 384             {
 385               ev_tstamp to = atimers [0]->at - ev_time   () + method_fudge;
 386               if (block > to) block = to;
 387             }
 388
 389           if (block < 0.) block = 0.;
 390         }
 391
 392       method_poll (block);
 393
 394       /* update ev_now, do magic */
 395       time_update ();
 396
 397       /* put pending timers into pendign queue and reschedule them */
 398       /* absolute timers first */
 399       timers_reify (atimers, atimercnt, ev_now);
 400       /* relative timers second */
 401       timers_reify (rtimers, rtimercnt, now);
 402
 403       call_pending ();
 404     }
 405   while (!ev_loop_done);
 406 }
 407
 408 static void
 409 wlist_add (struct ev_watcher_list **head, struct ev_watcher_list *elem)
 410 {
 411   elem->next = *head;
 412   *head = elem;
 413 }
 414
 415 static void
 416 wlist_del (struct ev_watcher_list **head, struct ev_watcher_list *elem)
 417 {
 418   while (*head)
 419     {
 420       if (*head == elem)
 421         {
 422           *head = elem->next;
 423           return;
 424         }
 425
 426       head = &(*head)->next;
 427     }
 428 }
 429
 430 static void
 431 ev_start (struct ev_watcher *w, int active)
 432 {
 433   w->pending = 0;
 434   w->active = active;
 435 }
 436
 437 static void
 438 ev_stop (struct ev_watcher *w)
 439 {
 440   if (w->pending)
 441     pendings [w->pending - 1].w = 0;
 442
 443   w->active = 0;
 444   /* nop */
 445 }
 446
 447 void
 448 evio_start (struct ev_io *w)
 449 {
 450   if (ev_is_active (w))
 451     return;
 452
 453   int fd = w->fd;
 454
 455   ev_start ((struct ev_watcher *)w, 1);
 456   array_needsize (anfds, anfdmax, fd + 1, anfds_init);
 457   wlist_add ((struct ev_watcher_list **)&anfds[fd].head, (struct ev_watcher_list *)w);
 458
 459   ++fdchangecnt;
 460   array_needsize (fdchanges, fdchangemax, fdchangecnt, );
 461   fdchanges [fdchangecnt - 1] = fd;
 462 }
 463
 464 void
 465 evio_stop (struct ev_io *w)
 466 {
 467   if (!ev_is_active (w))
 468     return;
 469
 470   wlist_del ((struct ev_watcher_list **)&anfds[w->fd].head, (struct ev_watcher_list *)w);
 471   ev_stop ((struct ev_watcher *)w);
 472
 473   ++fdchangecnt;
 474   array_needsize (fdchanges, fdchangemax, fdchangecnt, );
 475   fdchanges [fdchangecnt - 1] = w->fd;
 476 }
 477
 478 void
 479 evtimer_start (struct ev_timer *w)
 480 {
 481   if (ev_is_active (w))
 482     return;
 483
 484   if (w->is_abs)
 485     {
 486       /* this formula differs from the one in timer_reify becuse we do not round up */
 487       if (w->repeat)
 488         w->at += ceil ((ev_now - w->at) / w->repeat) * w->repeat;
 489
 490       ev_start ((struct ev_watcher *)w, ++atimercnt);
 491       array_needsize (atimers, atimermax, atimercnt, );
 492       atimers [atimercnt - 1] = w;
 493       upheap (atimers, atimercnt - 1);
 494     }
 495   else
 496     {
 497       w->at += now;
 498
 499       ev_start ((struct ev_watcher *)w, ++rtimercnt);
 500       array_needsize (rtimers, rtimermax, rtimercnt, );
 501       rtimers [rtimercnt - 1] = w;
 502       upheap (rtimers, rtimercnt - 1);
 503     }
 504
 505 }
 506
 507 void
 508 evtimer_stop (struct ev_timer *w)
 509 {
 510   if (!ev_is_active (w))
 511     return;
 512
 513   if (w->is_abs)
 514     {
 515       if (w->active < atimercnt--)
 516         {
 517           atimers [w->active - 1] = atimers [atimercnt];
 518           downheap (atimers, atimercnt, w->active - 1);
 519         }
 520     }
 521   else
 522     {
 523       if (w->active < rtimercnt--)
 524         {
 525           rtimers [w->active - 1] = rtimers [rtimercnt];
 526           downheap (rtimers, rtimercnt, w->active - 1);
 527         }
 528     }
 529
 530   ev_stop ((struct ev_watcher *)w);
 531 }
 532
 533 void
 534 evsignal_start (struct ev_signal *w)
 535 {
 536   if (ev_is_active (w))
 537     return;
 538
 539   ev_start ((struct ev_watcher *)w, 1);
 540   array_needsize (signals, signalmax, w->signum, signals_init);
 541   wlist_add ((struct ev_watcher_list **)&signals [w->signum - 1], (struct ev_watcher_list *)w);
 542 }
 543
 544 void
 545 evsignal_stop (struct ev_signal *w)
 546 {
 547   if (!ev_is_active (w))
 548     return;
 549
 550   wlist_del ((struct ev_watcher_list **)&signals [w->signum - 1], (struct ev_watcher_list *)w);
 551   ev_stop ((struct ev_watcher *)w);
 552 }
 553
 554 /*****************************************************************************/
 555 #if 1
 556
 557 static void
 558 sin_cb (struct ev_io *w, int revents)
 559 {
 560   fprintf (stderr, "sin %d, revents %d\n", w->fd, revents);
 561 }
 562
 563 static void
 564 ocb (struct ev_timer *w, int revents)
 565 {
 566   //fprintf (stderr, "timer %f,%f (%x) (%f) d%p\n", w->at, w->repeat, revents, w->at - ev_time (), w->data);
 567   evtimer_stop (w);
 568   evtimer_start (w);
 569 }
 570
 571 int main (void)
 572 {
 573   struct ev_io sin;
 574
 575   ev_init (0);
 576
 577   evw_init (&sin, sin_cb, 55);
 578   evio_set (&sin, 0, EV_READ);
 579   evio_start (&sin);
 580
 581   struct ev_timer t[10000];
 582
 583 #if 1
 584   int i;
 585   for (i = 0; i < 10000; ++i)
 586     {
 587       struct ev_timer *w = t + i;
 588       evw_init (w, ocb, i);
 589       evtimer_set_abs (w, drand48 (), 0.99775533);
 590       evtimer_start (w);
 591       if (drand48 () < 0.5)
 592         evtimer_stop (w);
 593     }
 594 #endif
 595
 596   struct ev_timer t1;
 597   evw_init (&t1, ocb, 0);
 598   evtimer_set_abs (&t1, 5, 10);
 599   evtimer_start (&t1);
 600
 601   ev_loop (0);
 602
 603   return 0;
 604 }
 605
 606 #endif
 607
 608
 609
 610