深入理解linux内核poll机制
前言：以下内容，部分参考网络资料
poll机制实现的是多路io转接，简单讲就是多个文件进行监控，对应到应用层是select函数

#include int select (int maxfdp1, fd_set *restict readfds, fd_set *restrict writefds,/ fd_set *restrict expectfds, struct timeval *restrict tvptr);
参数：
maxfdp1：文件描述符的范围，比待检测的最大文件描述符大1
readfds：被读监控的文件描述符集
writefds：被写监控的文件描述符集
expectfds：被异常监控的文件描述符集
tvptr：愿意等待的时间
struct timeval {
long tv_sec;
long tv_usec;
};
等待时间可取的值有三种：
1. tvptr = 0; 等待时间为0，无论文件是否满足要求，都会立即返回
2. tvptr = NULL; 等待时间为无限长，一直到有某个文件满足要求，返回一个正数
3. tvptr = time; time为正数，等待时间time到了以后，若没有文件满足要求，也要返回

select函数返回值：
1.返回一个正数，表示满足要求的文件描述符的个数
2.返回0，表示时间到了任然没有满足条件的文件描述符
3.返回-1，被某个信号中断，或者是出错

文件描述符集的概念
readfds、writefds和expectfds是指向描述符集的指针。这三个描述符集说明了我们关系的可读、可写或处于异常
条件的各个描述符。每个描述符集放在一个fd_set数据类型中。
每个被监控的文件描述符占fd_set数据类型的一位，如图

系统提供4个宏对文件描述符进行操作：
1. void FD_SET(int fd, fd_set *fdset)
将文件描述符添加到文件描述符集fd_set中
2. void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)
将文件描述符从fd_set中清除
3. void FD_ZERO(fd_set *fdset)
将文件描述符集fdset清空
3. void FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset)
select函数返回后判断某个文件fd是否发生变化

应用层select函数使用方法：
fd_set fds; int fd1,fd2; FD_ZERO(&fds); //清空集合 FD_SET(fd1,&fds); //设置描述符 FD_SET(fd2,&fds); //设置描述符 maxfdp=fd1+1； //描述符最大值加1,假设fd1>fd2 switch(select(maxfdp,&fds,NULL,NULL,&timeout)) { case -1: exit(-1);break; //select错误，退出程序 case 0: break; default: if(FD_ISSET(fd1,&fds)){ //... } //测试fd1是否可读 }
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下面介绍一下内核空间，驱动中poll函数的实现
这个poll函数不是应用层的poll函数，而是在file_operations中的poll函数
以下内核代码基于 linux 3.8 内核

unsigned int (*poll)(struct file *filp, poll_table *wait)
参数：
struct file *filp : 驱动的设备文件符
poll_table *wait : 用来初始化等待队列，后面将分析

该函数的作用有两个：
一是将等待队列添加到poll_table中，第二个是返回可读可写的掩码
    POLLIN 　　　　　　　　有数据可读。
　　POLLRDNORM 　　　　  有普通数据可读。
　　POLLRDBAND　　　　　 有优先数据可读。
　　POLLPRI　　　　　　　　 有紧迫数据可读。
　　POLLOUT　　　　　　      写数据不会导致阻塞。
　　POLLWRNORM　　　　　  写普通数据不会导致阻塞。
　　POLLWRBAND　　　　　   写优先数据不会导致阻塞。
　　POLLMSGSIGPOLL 　　　　消息可用。
　　此外，revents域中还可能返回下列事件：
　　POLLER　　   指定的文件描述符发生错误。
　　POLLHUP　　 指定的文件描述符挂起事件。
 　 POLLNVAL　　指定的文件描述符非法。
设备可读通常返回（POLLIN|POLLRDNORM）
设备可写通常返回（POLLOUT|POLLWRNORM）

poll函数编写框架：
static unsigned int XXX_poll(struct file *filp, poll_table *wait) { unsigned int mask = 0; struct XXX_dev *dev = filp->private_data; //获得设备结构指针 ... poll_wait(filp, &dev->r_wait, wait); //加读等待对列头 poll_wait(filp ,&dev->w_wait, wait); //加写等待队列头 if(...)//可读 ｛ mask |= POLLIN | POLLRDNORM; //标识数据可获得 ｝ if(...)//可写 ｛ mask |= POLLOUT | POLLRDNORM; //标识数据可写入 ｝ .. return mask; }===============================================================================
接下来分析一下具体实现细节
从应用层的select是如何调用到内核poll，并且如何实现阻塞，如何实现唤醒 先到这里，改天继续。。。