libev源代码分析--ev_io实现

1. ev_watcher和ev_loop

ev_watcher:

libev中所有事件的基础类型ev_watcher，所有的事件都可以通过(W)watcher转换成ev_watcher，大写的W在libev定义的是ev_watcher *。抽象出ev_watcher作用是所有的watcher都可以共用ev_start、ev_stop函数

下面用ev_TYPE表示ev_io、ev_timer、ev_async各种watcher类型的通用形式。各种类型的ev_TYPE都继承自ev_watcher，还有形如ev_TYPE_init、ev_TYPE_start、ev_TYPE_stop。

typedef struct ev_watcher {
    int active;
    int pending;
    int priority;
    void *data;
    void (*cb)(struct ev_loop *loop, struct ev_watcher *w, int revents);
} ev_watcher;
typedef ev_watcher *W

active: 标记当前的watcher有没有active，执行ev_TYPE_start之后watcher算是active
pending: 大于0表示当前的watcher有时间触发，当前的watcher正在loop->pendings队列里(loop->pendings队列是一个数组)，pending的值是loop->pendings队列数组中的下标。 priority： watcher的优先级
data: 在初始化watcher时，上层应用用于保存cb回调时候将要用到的数据或结构体pending队列数组中的下标。
cb： 对pending状态的watcher执行的回调函数。

ev_loop:

在一个事件循环的周期里，ev_loop保存我们所有watcher所需的信息。包含各种watcher链表、数组、执行的状态信息，epoll相关的数据结构，时间等。

loop执行流程：

2. ev_io

和ev_io相关的结构体

// ev_watcher_list可以说成是继承ev_watcher，ev_watcher_list是为了有多个watcher的时候，可以把ev_watcher用链表的时候连起来
// 抽象出ev_watcher_list作用是所有的watcher都可以共用WL链表，包括wlist_add、wlist_del的操作

typedef struct ev_watcher_list {
    int active;
    int pending;
    int priority;
    void *data;
    void (*cb)(struct ev_loop *loop, struct ev_watcher_list *w, int revents);
    struct ev_watcher_list *next;
} ev_watcher_list;
typedef ev_watcher_list *WL;

// ev_io继承ev_watcher_list，ev_io事件链表中真正保存的是ev_io

typedef struct ev_io {
    int active;
    int pending;
    int priority;
    void *data;
    void (*cb)(struct ev_loop *loop, struct ev_io *w, int revents);
    struct ev_watcher_list *next;
    int fd;
    int events;
} ev_io;

// 用于保存fd 事件信息的结构，loop初始化的时候会初始化一个ANFD的数组，每个ANFD表示一个fd对应的这个fd的所有事件信息

typedef struct {
    WL head; // 每个fd可以有多个事件
    unsigned char events; // 事件类型
    unsigned char reify;
    unsigned char emask;
    unsigned char cdel;
    unsigned int egen;
} ANFD;

ev_loop结构中对应ev_io关键的变量
ANFD *anfds; // 每个fd对应一个ANFD[fd]结构，添加的watcher都保存在对应的anfds[fd]结构中。
ANPENDING *pendings [5]; //
struct epoll_event *epoll_events; //
int *fdchanges; // 执行ev_io_start用fdchanes记录fd对应的anfds[fd]有修改。

ev_io watcher添加、执行、删除

1)向fd添加watcher：

ev_io_init // 只做一些初始化的操作
ev_io_start // 添加的新的事件，没有做真正的事件监听的改变（没执行epoll_ctl）
在ev_io_start会执行
wlist_add (&((loop)->anfds)[fd].head, (WL)w); // 把watcher加到anfds[fd]对应的事件链表中
fd_change (loop, fd, ((w->events & EV__IOFDSET) | 1)); // 把fd添加到fdchanges数组里
。。。 中间可能会执行很多操作，可以停掉事件等等 。。。
在每次epoll_wait之前执行fd_reify(loop) // 这里才会真正调用epoll_ctl
在fd_reify中会遍历fdchanges数组，把对fd事件的修改通过调用epoll_modify来做真正的修改

2)唤醒watcher：执行loop->backend_poll调用epoll_wait，有read或者写的事件返回

根据epoll_wait返回的fd，找到anfd，遍历anfd->head(head是保存我们加入的事件链表)，如果匹配返回的事件的类型，把watcher加入到pendings数组里

3)回调watcher：执行loop->invoke_cb(对应ev_invoke_pending函数)

在invoke_cb中遍历loop->pendings数组，找到对应的watcher进行回调(执行watcher->cb)

3)删除watcher：执行ev_io_stop

删除loop->anfds[fd]->head链表中对应的watcher，把fd添加到fdchanges数组里，等待下次执行fd_reify(loop)真正删除