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轮询操作（一）

使用非阻塞 I/O 的应用程序通常会使用 select()和 poll()系统调用查询是否可对设备进行无阻塞的访问。select()和 poll()系统调用最终会引发设备驱动中的 poll()函数被执行,在 2.5.45 内核中还引入了 epoll(),即扩展的 poll()。select()和 poll()系统调用的本质一样,前者在 BSD UNIX 中引入的,后者在 System V中引入的。

应用程序中最广泛用到的是 BSD UNIX 中引入的 select()系统调用,其原型如下:

int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);readfds、writefds、exceptfds 分别是被 select()监视的读、写和异常处理的文件描述符集合, numfds 的值是需要检查的号码最高的文件描述符加 1。 timeout 参数是一个指向 struct timeval 类型的指针,它可以使 select()在等待 timeout 时间后若没有文件描述符准备好则返回。

下列操作用来设置、清除、判断文件描述符集合。

FD_ZERO(fd_set *set)清除一个文件描述符集。FD_SET(int fd,fd_set *set)将一个文件描述符加入文件描述符集中。FD_CLR(int fd,fd_set *set)将一个文件描述符从文件描述符集中清除。FD_ISSET(int fd,fd_set *set)判断文件描述符是否被置位。

设备驱动中 poll()函数的原型如下:

unsigned int(*poll)(struct file * filp, struct poll_table* wait);第一个参数为 file 结构体指针,第二个参数为轮询表指针。这个函数应该进行以下两项工作。1 对可能引起设备文件状态变化的等待队列调用 poll_wait()函数,将对应的等待队列头添加到 poll_table。2 返回表示是否能对设备进行无阻塞读、写访问的掩码。

关键的用于向 poll_table 注册等待队列的 poll_wait()函数的原型如下:

void poll_wait(struct file *filp, wait_queue_heat_t *queue, poll_table * wait);poll_wait()函数所做的工作是把当前进程添加到 wait 参数指定的等待列表(poll_table)中。

驱动程序 poll()函数应该返回设备资源的可获取状态,即 POLLIN、POLLOUT、POLLPRI、POLLERR、POLLNVAL 等宏的位“或”结果。每个宏的含义都表明设备的一种状态,如 POLLIN(定义为 0x0001)意味着设备可以无阻塞地读,POLLOUT(定义为 0x0004)意味着设备可以无阻塞地写。

poll()函数的典型模板

static unsigned int xxx_poll(struct file *filp, poll_table *wait) {
    unsigned int mask = 0; struct xxx_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/... poll_wait(filp, &dev->r_wait, wait);//加读等待队列头 poll_wait(filp, &dev->w_wait, wait);//加写等待队列头 if (...)//可读 {
   mask |= POLLIN | POLLRDNORM; /*标示数据可获得*/} if (...)//可写{
   mask |= POLLOUT | POLLWRNORM; /*标示数据可写入*/} ... return mask; }

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