uloop: add support for interval timers
So far, the only way to implement periodic interval timers was to use one-shot uloop_timeout timers which are rearmed within their completion callback immediately on expiration. While simple, this approach is not very precise and interval lengths will slowly drift over time, due to callback execution overhead, scheduling granularity etc. In order to make uloop provide stable and precise interval timer capabilities, this commit introduces a new `uloop_interval` structure along with the new related `uloop_interval_set()`, `uloop_interval_cancel()` and `uloop_interval_remaining()` api functions. Periodic timers are implemented using the timerfd facility an Linux and kqueue EVFILT_TIMER events on macOS/BSD. The Lua binding has been updated to include support for the new timer type as well. Signed-off-by: Jo-Philipp Wich <jo@mein.io>
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75a3b870ca
commit
82fa6480de
6 changed files with 304 additions and 0 deletions
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@ -24,6 +24,23 @@ uloop.timer(function() print("2000 ms timer run"); end, 2000)
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-- timer example 3 (will never run)
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-- timer example 3 (will never run)
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uloop.timer(function() print("3000 ms timer run"); end, 3000):cancel()
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uloop.timer(function() print("3000 ms timer run"); end, 3000):cancel()
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-- periodic interval timer
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local intv
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intv = uloop.interval(function()
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print(string.format("Interval expiration #%d - %dms until next expiration",
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intv:expirations(), intv:remaining()))
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-- after 5 expirations, lower interval to 500ms
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if intv:expirations() >= 5 then
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intv:set(500)
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end
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-- cancel after 10 expirations
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if intv:expirations() >= 10 then
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intv:cancel()
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end
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end, 1000)
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-- process
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-- process
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function p1(r)
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function p1(r)
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print("Process 1 completed")
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print("Process 1 completed")
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112
lua/uloop.c
112
lua/uloop.c
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@ -41,6 +41,11 @@ struct lua_uloop_process {
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int r;
|
int r;
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};
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};
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struct lua_uloop_interval {
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struct uloop_interval i;
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int r;
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};
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static lua_State *state;
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static lua_State *state;
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static void *
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static void *
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@ -382,6 +387,112 @@ static int ul_process(lua_State *L)
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return 1;
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return 1;
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}
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}
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static void ul_interval_cb(struct uloop_interval *i)
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{
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struct lua_uloop_interval *intv = container_of(i, struct lua_uloop_interval, i);
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lua_getglobal(state, "__uloop_cb");
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lua_rawgeti(state, -1, intv->r);
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lua_remove(state, -2);
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lua_call(state, 0, 0);
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}
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static int ul_interval_set(lua_State *L)
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{
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struct lua_uloop_interval *intv;
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double set;
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if (!lua_isnumber(L, -1)) {
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lua_pushstring(L, "invalid arg list");
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lua_error(L);
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return 0;
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}
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set = lua_tointeger(L, -1);
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intv = lua_touserdata(L, 1);
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uloop_interval_set(&intv->i, set);
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return 1;
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}
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static int ul_interval_expirations(lua_State *L)
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{
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struct lua_uloop_interval *intv;
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intv = lua_touserdata(L, 1);
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lua_pushinteger(L, intv->i.expirations);
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return 1;
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}
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static int ul_interval_remaining(lua_State *L)
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{
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struct lua_uloop_interval *intv;
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|
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||||||
|
intv = lua_touserdata(L, 1);
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||||||
|
lua_pushnumber(L, uloop_interval_remaining(&intv->i));
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|
return 1;
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|
}
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static int ul_interval_free(lua_State *L)
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{
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struct lua_uloop_interval *intv = lua_touserdata(L, 1);
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uloop_interval_cancel(&intv->i);
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|
/* obj.__index.__gc = nil , make sure executing only once*/
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lua_getfield(L, -1, "__index");
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lua_pushstring(L, "__gc");
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lua_pushnil(L);
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lua_settable(L, -3);
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lua_getglobal(state, "__uloop_cb");
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|
luaL_unref(state, -1, intv->r);
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return 1;
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}
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static const luaL_Reg interval_m[] = {
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{ "set", ul_interval_set },
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{ "expirations", ul_interval_expirations },
|
||||||
|
{ "remaining", ul_interval_remaining },
|
||||||
|
{ "cancel", ul_interval_free },
|
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|
{ NULL, NULL }
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|
};
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|
static int ul_interval(lua_State *L)
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|
{
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|
struct lua_uloop_interval *intv;
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|
unsigned int set = 0;
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|
int ref;
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||||||
|
if (lua_isnumber(L, -1)) {
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set = lua_tointeger(L, -1);
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||||||
|
lua_pop(L, 1);
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|
}
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|
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||||||
|
if (!lua_isfunction(L, -1)) {
|
||||||
|
lua_pushstring(L, "invalid arg list");
|
||||||
|
lua_error(L);
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|
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|
return 0;
|
||||||
|
}
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|
lua_getglobal(L, "__uloop_cb");
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|
lua_pushvalue(L, -2);
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ref = luaL_ref(L, -2);
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intv = ul_create_userdata(L, sizeof(*intv), interval_m, ul_interval_free);
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intv->r = ref;
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intv->i.cb = ul_interval_cb;
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if (set)
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|
uloop_interval_set(&intv->i, set);
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|
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||||||
|
return 1;
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|
}
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|
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static int ul_init(lua_State *L)
|
static int ul_init(lua_State *L)
|
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{
|
{
|
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uloop_init();
|
uloop_init();
|
||||||
|
@ -410,6 +521,7 @@ static luaL_reg uloop_func[] = {
|
||||||
{"timer", ul_timer},
|
{"timer", ul_timer},
|
||||||
{"process", ul_process},
|
{"process", ul_process},
|
||||||
{"fd_add", ul_ufd_add},
|
{"fd_add", ul_ufd_add},
|
||||||
|
{"interval", ul_interval},
|
||||||
{"cancel", ul_end},
|
{"cancel", ul_end},
|
||||||
{NULL, NULL},
|
{NULL, NULL},
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
|
@ -104,3 +104,83 @@ static int uloop_fetch_events(int timeout)
|
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|
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return nfds;
|
return nfds;
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}
|
}
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||||||
|
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static void dispatch_timer(struct uloop_fd *u, unsigned int events)
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|
{
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if (!(events & ULOOP_READ))
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return;
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uint64_t fired;
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|
if (read(u->fd, &fired, sizeof(fired)) != sizeof(fired))
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|
return;
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|
struct uloop_interval *tm = container_of(u, struct uloop_interval, private.ufd);
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tm->expirations += fired;
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||||||
|
tm->cb(tm);
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|
}
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|
static int timer_register(struct uloop_interval *tm, unsigned int msecs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (!tm->private.ufd.registered) {
|
||||||
|
int fd = timerfd_create(CLOCK_MONOTONIC, TFD_CLOEXEC|TFD_NONBLOCK);
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||||||
|
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||||||
|
if (fd == -1)
|
||||||
|
return -1;
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||||||
|
|
||||||
|
tm->private.ufd.fd = fd;
|
||||||
|
tm->private.ufd.cb = dispatch_timer;
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|
}
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|
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||||||
|
struct itimerspec spec = {
|
||||||
|
.it_value = {
|
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|
.tv_sec = msecs / 1000,
|
||||||
|
.tv_nsec = (msecs % 1000) * 1000000
|
||||||
|
},
|
||||||
|
.it_interval = {
|
||||||
|
.tv_sec = msecs / 1000,
|
||||||
|
.tv_nsec = (msecs % 1000) * 1000000
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (timerfd_settime(tm->private.ufd.fd, 0, &spec, NULL) == -1)
|
||||||
|
goto err;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (uloop_fd_add(&tm->private.ufd, ULOOP_READ) == -1)
|
||||||
|
goto err;
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
err:
|
||||||
|
uloop_fd_delete(&tm->private.ufd);
|
||||||
|
close(tm->private.ufd.fd);
|
||||||
|
memset(&tm->private.ufd, 0, sizeof(tm->private.ufd));
|
||||||
|
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int timer_remove(struct uloop_interval *tm)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int ret = __uloop_fd_delete(&tm->private.ufd);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ret == 0) {
|
||||||
|
close(tm->private.ufd.fd);
|
||||||
|
memset(&tm->private.ufd, 0, sizeof(tm->private.ufd));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
static int64_t timer_next(struct uloop_interval *tm)
|
||||||
|
{
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||||||
|
struct itimerspec spec;
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||||||
|
|
||||||
|
if (!tm->private.ufd.registered)
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (timerfd_gettime(tm->private.ufd.fd, &spec) == -1)
|
||||||
|
return -1;
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||||||
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||||||
|
return spec.it_value.tv_sec * 1000 + spec.it_value.tv_nsec / 1000000;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
|
@ -103,6 +103,23 @@ static int __uloop_fd_delete(struct uloop_fd *fd)
|
||||||
return register_poll(fd, 0);
|
return register_poll(fd, 0);
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
static int64_t get_timestamp_us(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
#ifdef CLOCK_MONOTONIC
|
||||||
|
struct timespec ts = { 0, 0 };
|
||||||
|
|
||||||
|
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
|
||||||
|
|
||||||
|
return ts.tv_sec * 1000000 + ts.tv_nsec / 1000;
|
||||||
|
#else
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||||||
|
struct timeval tv = { 0, 0 };
|
||||||
|
|
||||||
|
gettimeofday(&tv, NULL);
|
||||||
|
|
||||||
|
return tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec;
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static int uloop_fetch_events(int timeout)
|
static int uloop_fetch_events(int timeout)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
struct timespec ts;
|
struct timespec ts;
|
||||||
|
@ -115,6 +132,16 @@ static int uloop_fetch_events(int timeout)
|
||||||
|
|
||||||
nfds = kevent(poll_fd, NULL, 0, events, ARRAY_SIZE(events), timeout >= 0 ? &ts : NULL);
|
nfds = kevent(poll_fd, NULL, 0, events, ARRAY_SIZE(events), timeout >= 0 ? &ts : NULL);
|
||||||
for (n = 0; n < nfds; n++) {
|
for (n = 0; n < nfds; n++) {
|
||||||
|
if (events[n].filter == EVFILT_TIMER) {
|
||||||
|
struct uloop_interval *tm = events[n].udata;
|
||||||
|
|
||||||
|
tm->private.time.fired = get_timestamp_us();
|
||||||
|
tm->expirations += events[n].data;
|
||||||
|
tm->cb(tm);
|
||||||
|
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
struct uloop_fd_event *cur = &cur_fds[n];
|
struct uloop_fd_event *cur = &cur_fds[n];
|
||||||
struct uloop_fd *u = events[n].udata;
|
struct uloop_fd *u = events[n].udata;
|
||||||
unsigned int ev = 0;
|
unsigned int ev = 0;
|
||||||
|
@ -148,3 +175,35 @@ static int uloop_fetch_events(int timeout)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
return nfds;
|
return nfds;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int timer_register(struct uloop_interval *tm, unsigned int msecs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct kevent ev;
|
||||||
|
|
||||||
|
tm->private.time.msecs = msecs;
|
||||||
|
tm->private.time.fired = get_timestamp_us();
|
||||||
|
|
||||||
|
EV_SET(&ev, (uintptr_t)tm, EVFILT_TIMER, EV_ADD, NOTE_USECONDS, msecs * 1000, tm);
|
||||||
|
|
||||||
|
return kevent(poll_fd, &ev, 1, NULL, 0, NULL);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int timer_remove(struct uloop_interval *tm)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct kevent ev;
|
||||||
|
|
||||||
|
EV_SET(&ev, (uintptr_t)tm, EVFILT_TIMER, EV_DELETE, 0, 0, NULL);
|
||||||
|
|
||||||
|
return kevent(poll_fd, &ev, 1, NULL, 0, NULL);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int64_t timer_next(struct uloop_interval *tm)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int64_t t1 = tm->private.time.fired;
|
||||||
|
int64_t t2 = get_timestamp_us();
|
||||||
|
|
||||||
|
while (t1 < t2)
|
||||||
|
t1 += tm->private.time.msecs * 1000;
|
||||||
|
|
||||||
|
return (t1 - t2) / 1000;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
16
uloop.c
16
uloop.c
|
@ -36,6 +36,7 @@
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
#ifdef USE_EPOLL
|
#ifdef USE_EPOLL
|
||||||
#include <sys/epoll.h>
|
#include <sys/epoll.h>
|
||||||
|
#include <sys/timerfd.h>
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
#include <sys/wait.h>
|
#include <sys/wait.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -422,6 +423,21 @@ static void uloop_handle_processes(void)
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int uloop_interval_set(struct uloop_interval *timer, unsigned int msecs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return timer_register(timer, msecs);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int uloop_interval_cancel(struct uloop_interval *timer)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return timer_remove(timer);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int64_t uloop_interval_remaining(struct uloop_interval *timer)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return timer_next(timer);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static void uloop_signal_wake(void)
|
static void uloop_signal_wake(void)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
do {
|
do {
|
||||||
|
|
20
uloop.h
20
uloop.h
|
@ -35,10 +35,12 @@
|
||||||
struct uloop_fd;
|
struct uloop_fd;
|
||||||
struct uloop_timeout;
|
struct uloop_timeout;
|
||||||
struct uloop_process;
|
struct uloop_process;
|
||||||
|
struct uloop_interval;
|
||||||
|
|
||||||
typedef void (*uloop_fd_handler)(struct uloop_fd *u, unsigned int events);
|
typedef void (*uloop_fd_handler)(struct uloop_fd *u, unsigned int events);
|
||||||
typedef void (*uloop_timeout_handler)(struct uloop_timeout *t);
|
typedef void (*uloop_timeout_handler)(struct uloop_timeout *t);
|
||||||
typedef void (*uloop_process_handler)(struct uloop_process *c, int ret);
|
typedef void (*uloop_process_handler)(struct uloop_process *c, int ret);
|
||||||
|
typedef void (*uloop_interval_handler)(struct uloop_interval *t);
|
||||||
|
|
||||||
#define ULOOP_READ (1 << 0)
|
#define ULOOP_READ (1 << 0)
|
||||||
#define ULOOP_WRITE (1 << 1)
|
#define ULOOP_WRITE (1 << 1)
|
||||||
|
@ -83,6 +85,20 @@ struct uloop_process
|
||||||
pid_t pid;
|
pid_t pid;
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct uloop_interval
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uloop_interval_handler cb;
|
||||||
|
uint64_t expirations;
|
||||||
|
|
||||||
|
union {
|
||||||
|
struct uloop_fd ufd;
|
||||||
|
struct {
|
||||||
|
int64_t fired;
|
||||||
|
unsigned int msecs;
|
||||||
|
} time;
|
||||||
|
} private;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
extern bool uloop_cancelled;
|
extern bool uloop_cancelled;
|
||||||
extern bool uloop_handle_sigchld;
|
extern bool uloop_handle_sigchld;
|
||||||
extern uloop_fd_handler uloop_fd_set_cb;
|
extern uloop_fd_handler uloop_fd_set_cb;
|
||||||
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@ -100,6 +116,10 @@ int64_t uloop_timeout_remaining64(struct uloop_timeout *timeout);
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int uloop_process_add(struct uloop_process *p);
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int uloop_process_add(struct uloop_process *p);
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int uloop_process_delete(struct uloop_process *p);
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int uloop_process_delete(struct uloop_process *p);
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int uloop_interval_set(struct uloop_interval *timer, unsigned int msecs);
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int uloop_interval_cancel(struct uloop_interval *timer);
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int64_t uloop_interval_remaining(struct uloop_interval *timer);
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bool uloop_cancelling(void);
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bool uloop_cancelling(void);
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static inline void uloop_end(void)
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static inline void uloop_end(void)
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