Libev源码分析05：Libev中的绝对时间定时器
Libev中的超时监视器ev_periodic，是绝对时间定时器，不同于ev_timer，它是基于日历时间的。比如如果指定一个ev_periodic在10秒之后触发（ev_now() + 10），然后将系统时间调整为去年的一月一号，则该定时器会在一年后才触发超时事件。（ev_timer依然会在10秒之后触发）
一：数据结构
超时监视器ev_ periodic结构：
typedef struct ev_periodic
{
int active;
int pending;
int priority;
void *data;
void (*cb)(struct ev_loop *loop, struct ev_periodic *w, int revents);
ev_tstamp at;
ev_tstamp offset; /* rw */
ev_tstamp interval; /* rw */
ev_tstamp (*reschedule_cb)(struct ev_periodic *w, ev_tstamp now) EV_THROW; /* rw */
} ev_periodic;
可见其中的前六个成员与ev_timer和ev_watcher_time是一样的。与ev_timer类似，ev_periodic中的active也标明该监视器在堆数组periodics中的下标；at表明超时事件触发的时间点，共有三种设置方法，而且offset、interval和reschedule_cb都是用来设置触发时间的，这个会在下面说明。
二：监视器函数
1：设置超时监视器
#define ev_periodic_set(ev,ofs_,ival_,rcb_) do {\
(ev)->offset = (ofs_); \
(ev)->interval = (ival_); \
(ev)->reschedule_cb = (rcb_); \
}while (0)
#define ev_periodic_init(ev,cb,ofs,ival,rcb) do {\
ev_init ((ev), (cb)); \
ev_periodic_set ((ev),(ofs),(ival),(rcb)); \
} while (0)
2：启动监视器ev_periodic_start
void ev_periodic_start (struct ev_loop *loop, ev_periodic *w)
{
if (expect_false (ev_is_active (w)))
return;
if (w->reschedule_cb)
ev_at (w) = w->reschedule_cb (w, ev_rt_now);
else if (w->interval)
{
assert (("libev: ev_periodic_start called with negative interval value", w->interval >= 0.));
periodic_recalc (EV_A_ w);
}
else
ev_at (w) = w->offset;
++periodiccnt;
ev_start (EV_A_ (W)w, periodiccnt + HEAP0 - 1);
array_needsize (ANHE, periodics, periodicmax, ev_active (w) + 1, EMPTY2);
ANHE_w (periodics [ev_active (w)]) = (WT)w;
ANHE_at_cache (periodics [ev_active (w)]);
upheap (periodics, ev_active (w));
}
共有三种设置超时时间at的方法：
a：如果reschedule_cb不为空，则忽略interval和offset，而使用reschedule_cb函数设置超时时间at，该函数以ev_rt_now为参数，设置下次超时事件触发的时间，每次重新设置at的时候（periodics_reschedule，periodics_reify），都会调用该函数。该函数的一个例子如下：
static ev_tstamp my_rescheduler (ev_periodic *w, ev_tstamp now)
{
return now + 60.;
}
这就是将at设置为1分钟之后的时间点。
b：reschedule_cb为空，interval>0，这种情况下，调用periodic_recalc设置at。该函数的作用就是将at置为下一个的offset + N*interval时间点，其中的offset一般处于[0, interval]范围内。比如置offset为0，interval为3600，意味着当系统时间是完整的1小时的时候，也就是系统时间可以被3600整除的时候，比如8:00，9:00等，就会触发超时事件。periodic_recalc的代码见下面。
c：如果reschedule_cb为空，interval为0，则直接将at置为offset。这是一种绝对值，这种情况下，该监视器不会重复触发，触发一次之后就会停止监视器；而且该监视器也会无视时间调整，比如置at为20110101000000，则只要系统日历时间超过了改时间，就会触发超时事件。
设置好at之后，就是将该监视器加入到堆periodics中，这与ev_timer的代码是一样的，不再赘述。
3：periodic_recalc重新计算下一个触发时间点
void periodic_recalc (struct ev_loop *loop, ev_periodic *w)
{
ev_tstamp interval = w->interval > MIN_INTERVAL ? w->interval : MIN_INTERVAL;
ev_tstamp at = w->offset + interval * ev_floor ((ev_rt_now - w->offset) / interval);
while (at <= ev_rt_now)
{
ev_tstamp nat = at + w->interval;
if (expect_false (nat == at))
{
at = ev_rt_now;
break;
}
at = nat;
}
ev_at (w) = at;
}
该函数的作用就是将at置为下一个的offset + N*interval时间点。ev_floor(x)返回小于x，且最接近x的整数。
举个例子可能会容易明白该代码：interval为10分钟（600），offset为2分钟（120），表示将at置为下一个分钟数为2的时间点。
假设当前为8:01:23，则最终会使得at为8:02:00。计算过程是 ：interval * ev_floor ((ev_rt_now - w->offset) / interval)就表示7:50:00，然后再加上offset就是7:52:00，进入循环，最终调整得at=8:02:00。
假设当前为8:03:56，则最终会使得at为8:12:00。计算过程是：interval * ev_floor ((ev_rt_now -w->offset) / interval)就表示8:00:00，然后再加上offset就是8:02:00，进入循环，最终调整得at=8:12:00。
4：停止超时监视器ev_periodic_stop
void ev_periodic_stop (struct ev_loop *loop, ev_periodic *w)
{
clear_pending (EV_A_ (W)w);
if (expect_false (!ev_is_active (w)))
return;
int active = ev_active (w);
--periodiccnt;
if (expect_true (active < periodiccnt + HEAP0))
{
periodics [active] = periodics [periodiccnt + HEAP0];
adjustheap (periodics, periodiccnt, active);
}
ev_stop (EV_A_ (W)w);
}
代码与ev_timer_stop几乎完全一致，不再赘述。
5：重新调整超时时间periodics_reschedule
static void periodics_reschedule (struct ev_loop *loop)
{
int i;
for (i = HEAP0; i < periodiccnt + HEAP0; ++i)
{
ev_periodic *w = (ev_periodic *)ANHE_w (periodics [i]);
if (w->reschedule_cb)
ev_at (w) = w->reschedule_cb (w, ev_rt_now);
else if (w->interval)
periodic_recalc (EV_A_ w);
ANHE_at_cache (periodics [i]);
}
reheap (periodics, periodiccnt);
}
在time_update中，如果发现日历时间被调整了，则会调用periodics_reschedule函数，调整ev_periodic的超时时间点at。调整的方法跟ev_periodic_start中的一样，要么使用reschedule_cb函数调整，要么就是调用periodic_recalc重新计算at。最后，将periodics堆中所有元素都调整完毕后，调用reheap使periodics恢复堆结构。
6：将激活的超时事件排队periodics_reify
void periodics_reify (struct ev_loop *loop)
{
while (periodiccnt && ANHE_at (periodics [HEAP0]) < ev_rt_now)
{
do{
ev_periodic *w = (ev_periodic *)ANHE_w (periodics [HEAP0]);
if (w->reschedule_cb)
{
ev_at (w) = w->reschedule_cb (w, ev_rt_now);
assert (("libev: ev_periodic reschedule callback returned time in the past", ev_at (w) >= ev_rt_now));
ANHE_at_cache (periodics [HEAP0]);
downheap (periodics, periodiccnt, HEAP0);
}
else if (w->interval)
{
periodic_recalc (EV_A_ w);
ANHE_at_cache (periodics [HEAP0]);
downheap (periodics, periodiccnt, HEAP0);
}
else
ev_periodic_stop (EV_A_ w);
feed_reverse (EV_A_ (W)w);
}
while (periodiccnt && ANHE_at (periodics [HEAP0]) < ev_rt_now);
feed_reverse_done (EV_A_ EV_PERIODIC);
}
}
主要流程跟timers_reify一样，只不过在重新计算下次触发时间点at的时候，计算方法跟ev_periodic_start中的一样。
三：例子
ev_periodic pw;
void periodic_action(struct ev_loop *main_loop,ev_periodic *timer_w,int e)
{
time_t now;
now = time(NULL);
printf("cur time is %s\n", ctime(&now));
}
static ev_tstamp my_rescheduler (ev_periodic *w, ev_tstamp now)
{
return now+120;
}
int main()
{
time_t now;
now = time(NULL);
struct ev_loop *main_loop = ev_default_loop(0);
ev_periodic_init(&pw, periodic_action, 0, 0, my_rescheduler); //1
//ev_periodic_init(&pw, periodic_action, 120, 600, NULL); //2
//ev_periodic_init(&pw, periodic_action, now+20, 0, NULL); //3
ev_periodic_start(main_loop,&pw);
printf("begin time time is %s\n", ctime(&now));
ev_run(main_loop,0);
return;
}
采用第一种初始化方法：
ev_periodic_init(&pw, periodic_action, 0, 0, my_rescheduler);
结果是：
begin time time is Thu Oct 29 21:33:05 2015 cur time is Thu Oct 29 21:35:05 2015 cur time is Thu Oct 29 21:37:05 2015 cur time is Thu Oct 29 21:39:05 2015 cur time is Thu Oct 29 21:41:05 2015 ...
采用第二种初始化方法：
ev_periodic_init(&pw, periodic_action, 120, 600, NULL);
结果是：
begin time time is Thu Oct 29 21:38:29 2015 cur time is Thu Oct 29 21:42:00 2015 cur time is Thu Oct 29 21:52:00 2015 cur time is Thu Oct 29 22:02:00 2015 cur time is Thu Oct 29 22:12:00 2015 cur time is Thu Oct 29 22:22:00 2015 ...
采用第三种初始化方法：
ev_periodic_init(&pw, periodic_action, now+20, 0, NULL);
结果是：
begin time time is Thu Oct 29 21:39:03 2015 cur time is Thu Oct 29 21:39:23 2015
超时监视器流程图
