Libev——ev_timer 相对时间定时器
- 2021 年 12 月 12 日
- 笔记
Libev中的超时监视器ev_timer，是简单的相对时间定时器，它会在给定的时间点触发超时事件，还可以在固定的时间间隔之后再次触发超时事件。
1.超时监视器ev_timer结构
typedef struct ev_timer
{
/*前五行为EV_WATCHER 参数具体含义在libev I/O事件中有描述*/
int active;
int pending;
int priority;
void *data;
void (*cb)(struct ev_loop *loop, struct ev_timer *w, int revents); //回调函数
ev_tstamp at; // 定时器第一次触发的时间点，根据mn_now设置
ev_tstamp repeat; //repeat 必须>=0，当大于0时表示每隔repeat秒该定时器再次触发；0表示只触发一次；double 型
} ev_timer;watcher_
at和repeat两个成员为是ev_timer特有的
2.ev_watcher_timer
#define EV_WATCHER_TIME(type) \ //定时器 EV_WATCHER (type) \ ev_tstamp at; // 定时器第一次触发的时间点，根据mn_now设置
ev_watcher_time的结构与ev_timer几乎一样，只是少了最后一个成员。该结构其实是ev_timer和ev_periodic的父类，它包含了ev_timer和ev_periodic的共有成员。
3.堆元素ANHE
//----- 宏EV_HEAP_CACHE_AT是为了提高在堆中的缓存利用率，主要是为了对at进行缓#if EV_HEAP_CACHE_AT
typedef struct
{
ev_tstamp at;
WT w;
} ANHE;//除了包含该指针WT之外，还缓存了 ev_watcher_time 中的成员 at，堆中元素就是根据 at 的值进行组织的，具有最小 at 值得节点就是根节点。
#else
typedef WT ANHE;//是一个指向时间监视器结构 ev_watcher_time 的指针 WT
#endif
宏EV_HEAP_CACHE_AT的作用，是为了提高在堆中的缓存利用率，如果没有定义该宏，堆元素就是指向ev_watcher_time结构的指针。如果定义了该宏，则还将堆元素的关键成员at进行缓存。
4.定时器事件的初始化与设置
//初始化，意味着在after秒后执行，设置为0则会立即执行一次；然后每隔repeat秒执行一次
#define ev_timer_init(ev,cb,after,repeat) \
do { ev_init ((ev), (cb)); ev_timer_set ((ev),(after),(repeat)); } while (0)
//设置
#define ev_timer_set(ev,after_,repeat_)
do { ((ev_watcher_time *)(ev))->at = (after_); (ev)->repeat = (repeat_); } while (0)
5.启动定时器ev_timer_stavoid noinlinev_timer_start (EV_P_ ev_timer *w) EV_THROW
{
if (expect_false (ev_is_active (w)))
return;
ev_at (w) += mn_now;//首先设置监视器的at成员，表明在at时间点，超时事件会触发，注意at是根据mn_now设置的，也就是相对于系统启动时间而言的（或者是日历时间）
assert (("libev: ev_timer_start called with negative timer repeat value", w->repeat >= 0.));
EV_FREQUENT_CHECK;
//定时器数量 有多少个定时器
++timercnt;
//事件激活相关 其中active即为timercnt(timers下标)（这一块还要仔细看一下）
ev_start (EV_A_ (W)w, timercnt + HEAP0 - 1);
array_needsize (ANHE, timers, timermax, ev_active (w) + 1, EMPTY2);
ANHE_w (timers [ev_active (w)]) = (WT)w;
ANHE_at_cache (timers [ev_active (w)]);
//新添加的元素放在数组后面，然后向上调整堆 (怎么调整的)
upheap (timers, ev_active (w));
EV_FREQUENT_CHECK;
/*assert (("libev: internal timer heap corruption", timers [ev_active (w)] == (WT)w));*/
}
当对某一节点执行 upheap() 时，就是与其父节点进行比较，如果其值比父节点小，则交换，然后在对这个父节点重复 upheap() ，直到顶层。
inline_speed void
ev_start (EV_P_ W w, int active)
{
pri_adjust (EV_A_ w);
w->active = active;//监视器的active成员，表明该监视器在堆数组中的下标
ev_ref (EV_A);
}
6 timers_reify
每次调用backend_poll之前，都会根据ANHE_at (timers [HEAP0]) – mn_now的值，校准backend_poll的阻塞时间waittime，这样就能尽可能的保证定时器能够按时触发。
调用backend_poll之后，就会调用timers_reify查看timers中哪些定时器触发了，代码如下：
/* make timers pending 挂起状态*/ inline_size void timers_reify (EV_P) { EV_FREQUENT_CHECK; if (timercnt && ANHE_at (timers [HEAP0]) < mn_now)//定时器值不为0，且堆顶值小于，mn_now相对于系统启动时间 { //timercnt 为定时器的值，在timer_start中累加 do { ev_timer *w = (ev_timer *)ANHE_w (timers [HEAP0]); /*assert (("libev: inactive timer on timer heap detected", ev_is_active (w)));*/ /* first reschedule or stop timer */ if (w->repeat)//若为重复定时器，一次性定时器w->repeat=0 { ev_at (w) += w->repeat;//启动时间加重复时间 if (ev_at (w) < mn_now)//还小于当前时间 ev_at (w) = mn_now;//赋值当前时间 assert (("libev: negative ev_timer repeat value found while processing timers", w->repeat > 0.)); ANHE_at_cache (timers [HEAP0]);// #define ANHE_at_cache(he) (he).at = (he).w->at /* update at from watcher */ //向下调整堆，定时器仍然存在该数组中 downheap (timers, timercnt, HEAP0); } else ev_timer_stop (EV_A_ w); /* nonrepeating: stop timer 一次性定时器 停止 */ EV_FREQUENT_CHECK; //将超时的事件加入rfeeds[]结构中 feed_reverse (EV_A_ (W)w); } while (timercnt && ANHE_at (timers [HEAP0]) < mn_now);//定时器不为0且堆顶的值一直小于当前时间就重复上述操作 feed_reverse_done (EV_A_ EV_TIMER); } }
定时器就是在backend_poll之前通过定时器堆顶的超时时间，保证blocking的时间不超过最近的定时器时间，在backend_poll返回后，从定时器堆中取得超时的watcher放入到pendings二维数组中，从而在后续处理中可以执行其上注册的触发动作。然后从定时器管理堆上删除该定时器。最后调用和ev_start呼应的ev_stop修改驱动器loop的状态，即loop->activecnt减少一。并将该watcher的active置零。
6 停止定时器ev_stop_timer
void noinline ev_timer_stop (EV_P_ ev_timer *w) EV_THROW { //清除pendings[]激活事件队列中，关于w的事件 clear_pending (EV_A_ (W)w); if (expect_false (!ev_is_active (w))) return; EV_FREQUENT_CHECK; { int active = ev_active (w);//这个地方还不是很理解 assert (("libev: internal timer heap corruption", ANHE_w (timers [active]) == (WT)w)); //定时器数量减1 --timercnt; if (expect_true (active < timercnt + HEAP0)) { //timers [active]中的元素用数组最后一个元素替换，最后一个元素正常情况下为最大值 timers [active] = timers [timercnt + HEAP0]; //比较下标为active处的元素与其父节点的元素，来决定采用向上、向下调整 adjustheap (timers, timercnt, active); } } ev_at (w) -= mn_now; ev_stop (EV_A_ (W)w); EV_FREQUENT_CHECK; }
首先调用clear_pending，如果该监视器已经处于pending状态，将其从pendings中删除。然后根据监视器中的active成员，得到其在timers堆上的索引，将该监视器从堆timers上删除，重新调整堆结构。然后调用ev_stop停止该监视器。
用图来示意一下
