poll函数源码详细分析

废话不多说，相信看这篇文章的都用过poll和epoll，先来看poll系统调用的源码。

asmlinkage long sys_poll(struct pollfd __user * ufds, unsigned int nfds, long timeout){struct poll_wqueues table;int fdcount, err;unsigned int i;struct poll_list *head;struct poll_list *walk;/* Do a sanity check on nfds ... */if (nfds > current->files->max_fdset && nfds > OPEN_MAX) //(1)return -EINVAL;if (timeout) { //(2)/* Careful about overflow in the intermediate values */if ((unsigned long) timeout < MAX_SCHEDULE_TIMEOUT / HZ)timeout = (unsigned long)(timeout*HZ+999)/1000+1;else /* Negative or overflow */timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;}poll_initwait(&table); //(3)head = NULL;walk = NULL;i = nfds;err = -ENOMEM;while(i!=0) { //(4)struct poll_list *pp;pp = kmalloc(sizeof(struct poll_list)+sizeof(struct pollfd)*(i>POLLFD_PER_PAGE?POLLFD_PER_PAGE:i),GFP_KERNEL);if(pp==NULL)goto out_fds;pp->next=NULL;pp->len = (i>POLLFD_PER_PAGE?POLLFD_PER_PAGE:i);if (head == NULL)head = pp;elsewalk->next = pp;walk = pp;if (copy_from_user(pp->entries, ufds + nfds-i, sizeof(struct pollfd)*pp->len)) {err = -EFAULT;goto out_fds;}i -= pp->len;}fdcount = do_poll(nfds, head, &table, timeout);（5）/* OK, now copy the revents fields back to user space. */walk = head;err = -EFAULT;while(walk != NULL) {（6）struct pollfd *fds = walk->entries;int j;for (j=0; j < walk->len; j++, ufds++) {if(__put_user(fds[j].revents, &ufds->revents))goto out_fds;}walk = walk->next;}err = fdcount;if (!fdcount && signal_pending(current))err = -EINTR;out_fds:walk = head;while(walk!=NULL) {struct poll_list *pp = walk->next;kfree(walk);walk = pp;}poll_freewait(&table);return err;}

 

(1)这里是检查文件描述符集的最大个数是否符合要求。

(2)这里检查timeout并对他进行一些处理。

(3)这里的函数初始化类型为poll_wqueues的table，

1. void poll_initwait(structpoll_wqueues *pwq)

2. {

3. init_poll_funcptr(&pwq->pt, __pollwait);

4. pwq->error = 0;

5. pwq->table = NULL;

6. }

可以看到，函数里面初始化了poll_wqueues结构体，我们接着看他有什么内涵。

1. struct poll_wqueues {

2. poll_table pt;

3. struct poll_table_page * table;

4. int error;

5. };

每一个poll_wqueue对应每一个poll调用。pt是对外的接口。

接着看poll_table:

1. typedef struct poll_table_struct {

2. poll_queue_proc qproc;

3. } poll_table;

可以看到，初始化的时候把__pollwait函数赋给poll_table里面的poll队列处理函数（字面翻译）。这个函数在poll_wait函数里面调用，在驱动里面的poll函数就会调用到poll_wait函数。那__pollwait是干什么的呢？这里引用一下别人的图：

这里有人会问，为什么要一个数目为0的数组，那是方便找到邻接着的下一个结构体。

我们回到sys_poll接着往下看。

(4)这个循环的作用就是把要监听的文件描述符从用户态拷到内核态中。注意到因为这里建立了一个链表，如果要监听的描述符很多，超过一页的话，需要分配多个页，可能会影响性能的。

(5)这里有个do_poll函数。看源码：

static int do_poll(unsigned int nfds, struct poll_list *list,struct poll_wqueues *wait, long timeout){int count = 0;poll_table* pt = &wait->pt;if (!timeout)pt = NULL;for (;;) {struct poll_list *walk;set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);walk = list;while(walk != NULL) {do_pollfd( walk->len, walk->entries, &pt, &count);walk = walk->next;}pt = NULL;if (count || !timeout || signal_pending(current))break;count = wait->error;if (count)break;timeout = schedule_timeout(timeout);}__set_current_state(TASK_RUNNING);return count;}

 

do_pollfd就是针对每个传进来的fd，调用它们各自对应的poll函数，简化一下调用过程，如下：
struct file* file = fget(fd);
file->f_op->poll（file, &(table->pt));
“如果fd对应的是某个socket，do_pollfd调用的就是网络设备驱动实现的poll；如果fd对应的是某个ext3文
件系统上的一个打开文件，那do_pollfd调用的就是ext3文件系统驱动实现的poll。一句话，这个file-
>f_op->poll是设备驱动程序实现的，那设备驱动程序的poll实现通常又是什么样子呢？其实，设备驱动
程序的标准实现是：调用poll_wait，即以设备自己的等待队列为参数（通常设备都有自己的等待队列，不
然一个不支持异步操作的设备会让人很郁闷）调用structpoll_table的回调函数。”

 

(6)就是把结果拷贝回用户态。