有没有办法在文件描述符关闭时执行回调（在Linux上）

Question

我正在为Linux的kevent/kqueue emulation库工作。我是这个项目的新维护者，不幸的是，之前的维护者不再参与其中了（因此我无法回答他们的大脑）。

当您close() kqeueue()提供文件描述符时，在FreeBSD和macOS下，您可以释放与之关联的任何资源和事件。

现有代码似乎没有提供类似的界面。在我向API添加一个函数（或恢复旧函数）以显式释放kqueue资源之前，我想知道是否有任何方法可以将触发器与linux中的文件描述符相关联，这样当它关闭时我们可以清理任何与之相关的内容。 FD。

文件描述符本身可以是任何类型，即由eventfd提供的类型，或epoll或其他任何创建文件描述符的类型。

Answer 1

当关闭来自pipe（）调用的最后一个写文件描述符epoll（）/ poll（）时，服务器将在仍然打开的任何读取文件描述符上看到[E] POLLHUP事件。据推测，任何表示连接而不是状态的fd都是如此。

Answer 2

解决方案非常简单，如果实施起来有点烦人。它依靠称为fcntl的{​​{1}}来指定用于传达FD状态变化的信号，并依靠称为F_SETSIG的{​​{1}}来指定将信号传递到哪个线程

应用程序启动时会产生separate monitoring thread。该线程用于接收FD生成的信号。

在我们的特定用例中，必须在第一次创建被监视的FD时隐式启动监视线程，并在没有显式联接的情况下将其破坏。这是因为我们正在仿真FreeBSD API（kqueue），该API没有显式的init和deinit函数。

监视线程：

1. Listens on a the signal我们传递给了fcntl。
2. Gets its thread ID，并将其存储在全局文件中。
3. Informs the application使用F_SETOWN_EX启动了监视线程（并且填充了全局变量）。
4. Calls pthread_detach，以确保正确清理它，而无需另一个线程进行显式F_SETSIG。
5. Calls sigwaitinfo等待信号传递。

应用程序线程：

1. Uses pthread_once在首次创建FD时启动监视线程，然后等待监视线程完全启动。
2. Uses F_SETSIG指定在打开/关闭FD时发送的信号，and F_SETOWN_EX将这些信号定向到监视线程。

关闭受监视的FD后，监视线程中的sigwaitinfo调用返回。在我们的例子中，我们使用管道来表示kqueue，因此我们需要map接收到信号的FD，到与需要释放的资源(kqueues)相关联的FD。映射完成后，我们可以（有关更多信息，请参见下文）清理与FD对相关的资源，然后再次调用pthread_cond_broadcast以等待更多信号。

该策略的其他关键要素之一是与FD相关的资源被引用计数。这是因为信号没有同步传递，因此可以关闭FD，并且可以在指示原始FD关闭的信号传递并起作用之前，使用相同的编号创建新FD。显然，这将导致释放活动资源的大问题。

为解决此问题，我们维护了一个互斥体同步FD到资源映射数组。此数组中的每个元素都包含特定FD的引用计数。

如果在创建新的管道/资源对时未重用FD之前传送信号，则该特定FD的引用计数将>0。发生这种情况时，我们立即释放资源并重新初始化它，增加参考数量。 传递指示FD已关闭的信号时，参考计数将减少（但不为零），并且资源不会释放。

或者，如果在重用FD之前发送信号，则监视线程将减少reference count to zero, and immediately free的相关资源。

如果这个描述有点令人困惑，您可以使用上面的任何链接查看我们在现实世界中的实现。

注意：我们的实现与上面描述的不完全相同（值得注意的是，在创建新的FD /资源映射时，我们不检查FD的引用计数）。我认为这是因为我们依赖于以下事实：关闭一个管道并不一定会导致另一端被关闭，因此开放端的FD无法立即重用。不幸的是，编写代码的开发人员无法查询。