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1. パ イ プ の 読 み 込 み 側 を 表 す フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー

(rfd) が epoll イ

2. パ イ プ へ 書 き 込 む プ ロ グ ラ ム が

2 kB の デ ー タ を パ イ プ の 書 き 込 み 側 へ 書 き

3.

epoll_wait(2) を 呼 び 出 す と 、 読 み 込 み 可 能 (ready) な フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー と し て rfd が 返 る 。

パ イ プ か ら 読 み 出 す プ ロ グ ラ ム が 、 1 kB の デ ー タ を rfd か ら 読 み 出 す 。
5.

epoll_wait(2) の 呼 び 出 し が 行 わ れ る 。

rfd フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー が EPOLLET フ ラ グ (エ ッ ジ ト リ ガ ー ) を 使 っ て epoll に 追 加 さ れ て い る と 、 利 用 可 能 な デ ー タ が フ ァ イ ル 入 力 バ ッ フ ァ ー に ま だ 存 在 す る に も か か わ ら ず ス テ ッ プ 5 の epoll_wait(2) の 呼 び 出 し で ハ ン グ す る 可 能 性 が あ る 。 そ の 一 方 で 、 リ モ ー ト の 接 続 先 (peer) は 既 に 送 ら れ た デ ー タ に 基 づ い て 応 答 を 期 待 し て い る か も し れ な い 。 こ の よ う な こ と が 起 こ る 理 由 は 、 エ ッ ジ ト リ ガ ー イ ベ ン ト 配 送 で は 、 モ ニ タ し て い る フ ァ イ ル で イ ベ ン ト が 起 っ た と き に の み イ ベ ン ト が 配 送 さ れ る た め で あ る 。 し た が っ て 、 ス テ ッ プ 5 で は 、 呼 び 出 し 側 は 結 果 的 に 入 力 バ ッ フ ァ ー 内 に す で 存 在 す る デ ー タ を 待 つ こ と に な る か も し れ な い 。 上 記 の 例 で は 、 2 で 行 わ れ た 書 き 込 み に よ っ て rfd に 関 す る イ ベ ン ト が 生 成 さ れ 、 3 で イ ベ ン ト が 消 費 (consume) さ れ る 。 4 で 行 わ れ る 読 み 込 み 操 作 で は 、 全 部 の バ ッ フ ァ ー デ ー タ を 消 費 し な い の で 、 ス テ ッ プ 5 で 行 わ れ る epoll_wait(2) の 呼 び 出 し が 無 期 限 に 停 止 (block) す る か も し れ な い 。

EPOLLET フ ラ グ を 採 用 す る ア プ リ ケ ー シ ョ ン で は 、 イ ン タ ー フ ェ ー ス は ブ ロ ッ ク し な い (nonblocking) フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー を 使 う べ き で あ る 。 こ れ は 、 ブ ロ ッ ク さ れ る 読 み 込 み や 書 き 込 み に よ っ て 、 複 数 の フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー を 扱 う タ ス ク が 停 止 し て し ま う の を 避 け る た め で あ る 。 epoll を エ ッ ジ ト リ ガ ー (EPOLLET) イ ン タ ー フ ェ ー ス と し て 使 う た め に 提 案 さ れ る 方 法 は 以 下 の 通 り で あ る 。

read(2) ま た は write(2) が EAGAIN を 返 し た 後 で の み 、 イ ベ ン ト を 待 つ 。 一 方 、 レ ベ ル ト リ ガ ー イ ン タ ー フ ェ ー ス と し て 使 う 場 合

(こ ち ら が デ フ ォ ル ト で あ る 、 EPOLLET が 指 定 さ れ な か っ た 場 合 )、 epoll は 単 に 高 速 な poll(2) で あ り 、 使 い 方 が 同 じ な の で 、 poll(2) が 使 わ れ て い る と こ ろ で は ど こ で も 使 用 す る こ と が で き る 。 エ ッ ジ ト リ ガ ー を 使 っ た 場 合 で も 、 複 数 の デ ー タ を 受 信 す る と 複 数 の epoll イ ベ ン ト が 生 成 さ れ る の で 、 呼 び 出 し 側 に は EPOLLONESHOT フ ラ グ を 指 定 す る オ プ シ ョ ン が あ る 。 こ の フ ラ グ は epoll に 対 し て 、 epoll_wait(2) に よ る イ ベ ン ト を 受 信 し た 後 で 、 関 連 す る フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー を 無 効 に さ せ る 。 EPOLLONESHOT フ ラ グ が 指 定 さ れ た 場 合 、 epoll_ctl(2) に EPOLL_CTL_MOD を 指 定 し て フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー を 再 度 使 用 で き る よ う に す る の は 、 呼 び 出 し 側 の 責 任 で あ る 。

autosleep と の 関 係 シ ス テ ム が /sys/power/autosleep 経 由 で autosleep モ ー ド に な っ て い て 、 デ バ イ ス を ス リ ー プ 状 態 か ら 起 こ す イ ベ ン ト が 発 生 し た 場 合 、 デ バ イ ス ド ラ イ バ ー は デ バ イ ス を 起 こ し て お く の は そ の イ ベ ン ト が キ ュ ー に 入 る ま で だ け で あ る 。 イ ベ ン ト が 処 理 さ れ る ま で デ バ イ ス を 起 こ し た ま ま に し て お く に は 、 epoll(7) EPOLLWAKEUP フ ラ グ を 使 う 必 要 が あ る 。

EPOLLWAKEUP フ ラ グ が struct epoll_event の events フ ィ ー ル ド で セ ッ ト さ れ た 場 合 、 イ ベ ン ト が キ ュ ー に 入 っ た 瞬 間 か ら 、 epoll_wait(2) が そ の イ ベ ン ト を 返 し 次 の epoll_wait(2) の 呼 び 出 し が 行 わ れ る ま で の 間 、 シ ス テ ム は 起 き た ま ま の 状 態 に な る 。 イ ベ ン ト が 上 記 の 時 間 の 範 囲 を 超 え て シ ス テ ム を 起 き た ま ま の 状 態 に し て お く 必 要 が あ る 場 合 は 、 2 番 目 の epoll_wait(2) の 呼 び 出 し の 前 に 別 の wake_lock を 取 る 必 要 が あ る 。

/proc イ ン タ ー フ ェ ー ス
epoll が 消 費 す る カ ー ネ ル メ モ リ ー の 量 を 制 限 す る た め に 、 以 下 の イ ン タ ー フ ェ ー ス を 使 用 す る こ と が で き る 。
/proc/sys/fs/epoll/max_user_watches (Linux 2.6.28 以 降 ) こ の フ ァ イ ル は 、 あ る ユ ー ザ ー が シ ス テ ム 上 の 全 て の epoll イ ン ス タ ン ス に 登 録 で き る フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー の 総 数 の 上 限 を 規 定 す る 。 こ の 上 限 は 実 ユ ー ザ ー ID 単 位 で あ る 。 登 録 さ れ た フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー 1 つ が 消 費 す る メ モ リ ー 量 は 、 32 ビ ッ ト カ ー ネ ル で お よ そ 90 バ イ ト 、 64 ビ ッ ト カ ー ネ ル で お よ そ 160 バ イ ト で あ る 。 現 在 の と こ ろ 、 max_user_watches の デ フ ォ ル ト 値 は 、 利 用 可 能 な メ モ リ ー 下 限 の 1/25 (4%) で あ り 、 登 録 で 消 費 さ れ る メ モ リ ー 量 (バ イ ト 単 位 ) で 割 っ た 値 と な る 。 お す す め な 使 用 例 レ ベ ル ト リ ガ ー イ ン タ ー フ ェ ー ス と し て 使 用 す る と き の epoll の 使 い 方 は poll(2) と 同 じ で あ る 。 し か し エ ッ ジ ト リ ガ ー と し て 使 う 場 合 は 、 ア プ リ ケ ー シ ョ ン の イ ベ ン ト ル ー プ で ス ト ー ル (stall) し な い よ う に 、 使 い 方 を よ り 明 確 に し て お く 必 要 が あ る 。 こ の 例 で は 、 リ ス ナ は ブ ロ ッ ク し な い ソ ケ ッ ト で あ り 、 listen(2) が 呼 ば れ て い る 。 関 数 do_use_fd() は 、 read(2) ま た は write(2) に よ っ て EAGAIN が 返 さ れ る ま で は 、 新 し い 準 備 済 み の フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー を 使 う 。 イ ベ ン ト 駆 動 ス テ ー ト マ シ ン ア プ リ ケ ー シ ョ ン は 、 EAGAIN を 受 信 し た 後 、 カ レ ン ト の 状 態 を 記 録 し て お く べ き で あ る 。 こ れ に よ り 、 次 の do_use_fd() 呼 び 出 し の と き に 、 以 前 に 停 止 し た と こ ろ か ら read(2) ま た は write(2) を 継 続 す る こ と が で き る 。

#define MAX_EVENTS 10
struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];
int listen_sock, conn_sock, nfds, epollfd;

/* Code to set up listening socket, 'listen_sock',
(socket(), bind(), listen()) omitted */

epollfd = epoll_create1(0);
if (epollfd == −1) {
perror("epoll_create1");
exit(EXIT_FAILURE); }

ev.events = EPOLLIN;
ev.data.fd = listen_sock;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_sock, &ev) == −1) {
perror("epoll_ctl: listen_sock");
exit(EXIT_FAILURE); }

for (;;) {
nfds = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENTS, −1);
if (nfds == −1) {
perror("epoll_pwait");
exit(EXIT_FAILURE); }

for (n = 0; n < nfds; ++n) {
if (events[n].data.fd == listen_sock) {
conn_sock = accept(listen_sock,
(struct sockaddr *) &local, &addrlen);
if (conn_sock == −1) {
perror("accept");
exit(EXIT_FAILURE); }
setnonblocking(conn_sock);
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
ev.data.fd = conn_sock;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, conn_sock,
&ev) == −1) {
perror("epoll_ctl: conn_sock");
exit(EXIT_FAILURE); } }
else {
do_use_fd(events[n].data.fd); } } } エ ッ ジ ト リ ガ ー イ ン タ ー フ ェ ー ス と し て 使 う 場 合 、 性 能 上 の 理 由 に よ り 、 一 度 (EPOLLIN|EPOLLOUT) を 指 定 し て か ら (EPOLL_CTL_ADD で ) フ ァ イ ル デ ィ ス ク リ プ タ ー を epoll イ ン タ ー フ ェ ー ス に 追 加 す る こ と が で き る 。 こ れ に よ り 、 epoll_ctl(2) に EPOLL_CTL_MOD を 指 定 し て 呼 び 出 す こ と で EPOLLIN と EPOLLOUT の 連 続 的 な 切 り 替 え が 避 け ら れ る 。 質 問 と 解 答