"Linux系统在2.6.22及后续版本中引入了三个新的API:signalfd、timerfd和eventfd,它们为系统编程提供了更高效和灵活的机制。这三个API都允许开发者将系统事件转化为文件描述符(fd)的形式,以便于集成到I/O多路复用模型如select、poll或epoll中,简化了异步事件处理。 signalfd API允许程序通过文件描述符来接收和处理信号。传统方法中,信号处理通常涉及注册信号处理函数,这可能引发并发访问和可重入问题。使用signalfd,信号被转换为可读事件,当有信号到达时,可以像读取普通文件一样读取它。signalfd函数接受一个现有的文件描述符(fd),一个信号集(mask)和标志(flags),返回一个新的文件描述符,该描述符可用于read、select、poll和epoll操作,并且可以设置为非阻塞(SFD_NONBLOCK)和关闭执行时自动关闭(SFD_CLOEXEC)。 timerfd API提供了一种基于文件描述符的定时器机制。与传统的定时器不同,当定时器超时时,timerfd会产生可读事件。这种机制使得定时器的检查可以无缝集成到事件循环中,提高了效率。创建timerfd使用的是timerfd_create函数,而设置和查询定时器状态则分别用timerfd_settime和timerfd_gettime。 eventfd API则用于线程间通信或者用户空间与内核空间之间的通信。它维护了一个64位的计数器,通过write操作可以增加计数,read操作则会读取并清零计数。当计数器不为0时,表示有事件发生,可以被select、poll或epoll监听。eventfd的创建是通过eventfd函数完成的,它可以被用来实现简单的通知机制,比如在多线程环境中同步或唤醒等待的线程。 这三个API的引入,大大简化了对异步事件和通知的处理,使程序能够更加高效地响应系统事件,同时也降低了编程复杂性。对于开发高并发、实时性要求高的系统服务或者网络应用来说,这些API是非常有价值的工具。在实际编程中,结合这些API,开发者可以构建出更优雅、更易于维护的系统级程序。"
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