Linux IO多路复用

一.  select 函数

#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int select (int n,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);
FD_CLR(int fd, fd_set *set);
FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
FD_SET(int fd, fd_set *set);
FD_ZERO(fd_set *set);

 

select 函数可以监视文件描述符的三种等待状态：readfds 是否可以无阻塞读数据、writefds 是否可以无阻塞写数据、exceptefds 是否发生文件异常。

n 等于所有集合文件描述符的最大值加1。 

fd_set 建立了一个需要监控的文件表述符集合。

timeout 定义了监控的时间限制。

 

FD_CLR 从set集合中清除fd文件。

FD_ZERO 清空set集合中fd文件。

FD_SET 在set集合中添加fd文件。

FD_ISSET 从set集合中查找fd文件。

 

二.   poll 函数

#include <linux/poll.h>

unsigned int (*poll) (struct file *filp, poll_table *wait);

其中 poll_table 结构定义如下。

/*
 * structures and helpers for f_op->poll implementations
 */
typedef void (*poll_queue_proc)(struct file *, wait_queue_head_t *, struct poll_table_struct *);

 

typedef struct poll_table_struct {
 poll_queue_proc qproc;
} poll_table;

在poll 函数中关键要做两件事：

1: 调用 void poll_wait (struct file *, wait_queue_head_t *, poll_table *)

 

该函数定义如下

static inline void poll_wait(struct file * filp, wait_queue_head_t * wait_address, poll_table *p)
{
 if (p && wait_address)
  p->qproc(filp, wait_address, p);
}

 

可见该函数的作用是将用户进程插入驱动的等待队列。

2：返回bits mask供用户进程查询。

 

 

三.运行机理

当用户进程调用的select 函数，首先遍历调用在FD_SET中注册fd的poll函数, 在poll函数中将用户进程插入等待队列，并返回bits mask。用户进程在select函数中检查所的的bits mask。

如果有可用资源则立刻对资源进行操作，操作完毕后，，重新开始遍历。

如果没有可用资源，则将进入休眠，等待资源可用的信号来唤醒。