linux中的poll机制分析

最近看了一下Linux Poll 机制的实现，看了韦老师的分析文档，总结如下：

int poll(struct pollfd *fds,nfds_t nfds, int timeout);

总的来说，Poll机制会判断fds中的文件是否可读，如果可读则会立即返回，返回的值就是可读fd的数量，如果不可读，那么就进程就会休眠timeout这么长的时间，然后再来判断是否有文件可读，如果有，返回fd的数量，如果没有，则返回0.  

在内核中大致上实现过程：

当应用程序调用poll函数的时候，会调用到系统调用sys_poll函数，该函数最终调用do_poll函数，do_poll函数中有一个死循 环，在里面又会利用do_pollfd函数去调用驱动中的poll函数（fds中每个成员的字符驱动程序都会被扫描到），驱动程序中的Poll函数的工作 有两个，一个就是调用poll_wait 函数，把进程挂到等待队列中去（这个是必须的，你要睡眠，必须要在一个等待队列上面，否则到哪里去唤醒你呢？？），另一个是确定相关的fd是否有内容可 读，如果可读，就返回1，否则返回0，如果返回1 ，do_poll函数中的count++，    然后  do_poll函数然后判断三个条件（if (count ||!timeout || signal_pending(current))）如果成立就直接跳出，如果不成立，就睡眠timeout个jiffes这么长的时间（调用schedule_timeout实现睡眠），如果在这段时间内没有其他进程去唤醒它，那么第二次执行判断的时候就会跳出死循环。如果在这段时间内有其他进程唤醒它，那么也可以跳出死循环返回（例如我们可以利用中断处理函数去唤醒它，这样的话一有数据可读，就可以让它立即返回）。

poll机制函数调用如下：

1. static unsigned int fourth_drv_poll(struct file *file, poll_table *wait)  
2. {  
3.     unsigned int mask = 0;  
4.   
5.     /* 该函数，只是将进程挂在button_waitq队列上，而不是立即休眠 */  
6.     poll_wait(file, &button_waitq, wait);  
7.   
8.     /* 当没有按键按下时，即不会进入按键中断处理函数，此时ev_press = 0  
9.      * 当按键按下时，就会进入按键中断处理函数，此时ev_press被设置为1 
10.      */  
11.     if(ev_press)  
12.     {  
13.         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;  /* 表示有数据可读 */  
14.     }  
15.   
16.     /* 如果有按键按下时，mask |= POLLIN | POLLRDNORM,否则mask = 0 */  
17.     return mask;    
18. }  

按键驱动测试源码如下：

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include <stdio.h>  
2. #include <sys/types.h>  
3. #include <sys/stat.h>  
4. #include <fcntl.h>  
5. #include <unistd.h>  
6. #include <poll.h>  
7.   
8. /* fourth_test 
9.  */   
10. int main(int argc ,char *argv[])  
11.   
12. {  
13.     int fd;  
14.     unsigned char key_val;  
15.     struct pollfd fds;  
16.     int ret;  
17.   
18.     fd = open("/dev/buttons",O_RDWR);  
19.     if (fd < 0)  
20.     {  
21.         printf("open error\n");  
22.     }  
23.     fds.fd = fd;  
24.     fds.events = POLLIN;  
25.     while(1)  
26.     {  
27.         /* A value of 0 indicates  that the call timed out and no file descriptors were ready 
28.          * poll函数返回0时，表示5s时间到了，而这段时间里，没有事件发生"数据可读" 
29.          */  
30.         ret = poll(&fds,1,5000);  
31.         if(ret == 0)  
32.         {  
33.             printf("time out\n");  
34.         }  
35.         else    /* 如果没有超时，则读出按键值 */  
36.         {  
37.             read(fd,&key_val,1);  
38.             printf("key_val = 0x%x\n",key_val);  
39.         }     
40.     }  
41.     return 0;  
42. }  

运行当按键没有被按下时，5秒之后，会显示出time out，表示时间已到，在这5秒时间里，没有按键被按下，即没有数据可读，当按键按下时，立即打印出按下的按键；