kqueue 接口

        kqueue 接口是从 FreeBSD 4.1 版引入的，它允许进程向内核注册描述所关注 kqueue 事件的事件过滤器。类似于 select，它也可以设置超时，此外，它还有异步 I/O、文件修改通知（例如文件被删除或修改时发出的通知）、进程跟踪（例如进程调用 exit 或 fork 时发出的通知）和信号处理功能。kqueue 接口包括如下 2 个函数和 1 个宏。

#include <sys/types.h>
#include <sys/event.h>
#include <sys/time.h>
int kqueue(void);
int kevent(int kq, const struct kevent *changelist, int nchanges,
           struct kevent *eventlist, int nevents,
           const struct timespec *timeout);
void EV_SET(struct kevent *kev, uintptr_t ident, short filter,
            u_short flags, u_int fflags, intptr_t data, void *udata);

#include <sys/event.h>
struct kevent{
    uintptr_t    ident;    // identifier (e.g., file descriptor)
    short        filter;   // filter type (e.g., EVFILT_READ)
    u_short      flags;    // action flags (e.g., EV_ADD)
    u_int        fflags;   // filter-specific flags
    intptr_t     data;     // filter-specific data
    void         *udata;   // opaque user data
};

        其中，kevent 函数需要使用 kqueue 函数返回的 kqueue 描述符来注册所关注的事件和确定是否有所关注的事件发生。其参数 changelist 和 nchanges 表示对所关注事件做出的更改，若无更改则分别为 NULL 和 0。kevent 函数会在 nchanges 不为 0 时执行 changelist 数组中所请求的每个事件过滤器更改。对于条件已经触发的事件（包括刚在 changelist 中增设的那些事件），则由 eventlist 参数返回，它指向一个由 nevents 个元素构成的 kevent 结构数组。eventlist 中返回的事件数目将作为函数返回值，0 表示发生超时。超时通过 timeout 参数设置，其处理类似 select：NULL 阻塞进程，非 0 值指定明确的超时值，0 值执行非阻塞事件检测。
        在 kevent 结构中，flags 成员在调用时指定过滤器更改行为，在返回时额外给出条件，如下图所示。

        filter 成员指定的过滤器类型如下图所示。

        作为例子，这里将I/O 复用之select 函数一节中 str_cli 函数的 select 版本使用 kqueue 接口改下如下。

void str_cli(FILE *fp, int sockfd){
    struct stat st;
    int isfile = ((fstat(fileno(fp), &st) == 0) && (st.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG);
    struct kevent kev[2];
    EV_SET(&kev[0], fileno(fp), EVFILT_READ, EV_ADD, 0, 0, NULL);
    EV_SET(&kev[1], sockfd, EVFILT_READ, EV_ADD, 0, 0, NULL);
    int kq = kqueue();
    struct timespec ts;
    ts.tv_sec = ts.tv_nsec = 0;
    kevent(kq, kev, 2, NULL, 0, &ts);
    int nev, i, n, stdineof = 0;
    char buf[MAXLINE];
    for(;;){
        nev = kevent(kq, NULL, 0, kev, 2, NULL);
        for(i=0; i<nev; i++){
            if(kev[i].ident == sockfd){        // socket is readable
                if((n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0){
                    if(stdineof == 1)
                        return;                // normal termination
                    else{
                        printf("str_cli: server terminated prematurely\n");
                        exit(2);
                    }
                }
                write(fileno(stdout), buf, n);              
            }else if(kev[i].ident == fileno(fp)){   // input is readable
                n = read(fileno(fp), buf, MAXLINE);
                if(n > 0)
                    write(sockfd, buf, n);
                else if(n == 0 || (isfile && n == kev[i].data)){
                    stdineof = 1;
                    shutdown(sockfd, SHUT_WR);      // send FIN
                    kev[i].flags = EV_DELETE;
                    kevent(kq, &kev[i], 1, NULL, 0, &ts);    // remove kevent
                }
            }
        }
    }
}

参考书籍：
1、《UNIX 网络编程卷1：套接字联网API》第 14 章——高级 I/O 函数。