這篇文章給大家分享的是有關Linux中如何實現poll機制的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

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所有的系統調用，基于都可以在它的名字前加上“sys_”前綴，這就是它在內核中對應的函數。比如系統調用open、read、write、poll，與之對應的內核函數為：sys_open、sys_read、sys_write、sys_poll。

一、內核框架：

對于系統調用poll或select，它們對應的內核函數都是sys_poll。分析sys_poll，即可理解poll機制。

1.

sys_poll函數位于fs/select.c文件中，代碼如下：

asmlinkage long sys_poll(struct pollfd __user *ufds, unsigned int nfds,

long timeout_msecs)
{

s64 timeout_jiffies;


if (timeout_msecs > 0) {
#if HZ > 1000

/* We can only overflow if HZ > 1000 */

if (timeout_msecs / 1000 > (s64)0x7fffffffffffffffULL / (s64)HZ)

timeout_jiffies = -1;

else
#endif

timeout_jiffies = msecs_to_jiffies(timeout_msecs);

} else {

/* Infinite (< 0) or no (0) timeout */

timeout_jiffies = timeout_msecs;

}


return do_sys_poll(ufds, nfds, &timeout_jiffies);
}

它對超時參數稍作處理后，直接調用do_sys_poll。

2.

do_sys_poll函數也位于位于fs/select.c文件中，我們忽略其他代碼：

int do_sys_poll(struct pollfd __user *ufds, unsigned int nfds, s64 *timeout)
{
……
poll_initwait(&table);
……

fdcount = do_poll(nfds, head, &table, timeout);
……
}

poll_initwait函數非常簡單，它初始化一個poll_wqueues變量table：

poll_initwait > init_poll_funcptr(&pwq->pt, __pollwait); > pt->qproc = qproc;

即table->pt->qproc = __pollwait，__pollwait將在驅動的poll函數里用到。

3.

do_sys_poll函數位于fs/select.c文件中，代碼如下：

static int do_poll(unsigned int nfds,

struct poll_list *list,

struct poll_wqueues *wait, s64 *timeout)

{

01 ……

02

for (;;) {

03 ……

04

if (do_pollfd(pfd, pt)) {

05

count++;

06

pt = NULL;

07

}

08 ……

09

if (count || !*timeout || signal_pending(current))

10

break;

11

count = wait->error;

12

if (count)

13

break;

14

15

if (*timeout < 0) {

16

/* Wait indefinitely */

17

__timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;

18

} else if (unlikely(*timeout >= (s64)MAX_SCHEDULE_TIMEOUT-1)) {

19

/*

20

* Wait for longer than MAX_SCHEDULE_TIMEOUT. Do it in

21

* a loop

22

*/

23

__timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT - 1;

24

*timeout -= __timeout;

25

} else {

26

__timeout = *timeout;

27

*timeout = 0;

28

}

29

30

__timeout = schedule_timeout(__timeout);

31

if (*timeout >= 0)

32

*timeout += __timeout;

33

}

34

__set_current_state(TASK_RUNNING);

35

return count;

36 }

分析其中的代碼，可以發現，它的作用如下：

①從02行可以知道，這是個循環，它退出的條件為：

a. 09行的3個條件之一(count非0，超時、有信號等待處理)

count順0表示04行的do_pollfd至少有一個成功。

b. 11、12行：發生錯誤

②重點在do_pollfd函數，后面再分析

③第30行，讓本進程休眠一段時間，注意：應用程序執行poll調用后，如果①②的條件不滿足，進程就會進入休眠。那么，誰喚醒呢？除了休眠到指定時間被系統喚醒外，還可以被驅動程序喚醒──記住這點，這就是為什么驅動的poll里要調用poll_wait的原因，后面分析。

4.

do_pollfd函數位于fs/select.c文件中，代碼如下：

static inline unsigned int do_pollfd(struct pollfd *pollfd, poll_table *pwait)

{

……

if (file->f_op && file->f_op->poll)

mask = file->f_op->poll(file, pwait);

……

}

可見，它就是調用我們的驅動程序里注冊的poll函數。

二、驅動程序：

驅動程序里與poll相關的地方有兩處：一是構造file_operation結構時，要定義自己的poll函數。二是通過poll_wait來調用上面說到的__pollwait函數，pollwait的代碼如下：

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);

}

p->qproc就是__pollwait函數，從它的代碼可知，它只是把當前進程掛入我們驅動程序里定義的一個隊列里而已。它的代碼如下：

static void __pollwait(struct file *filp, wait_queue_head_t *wait_address,

poll_table *p)

{

struct poll_table_entry *entry = poll_get_entry(p);

if (!entry)

return;

get_file(filp);

entry->filp = filp;

entry->wait_address = wait_address;

init_waitqueue_entry(&entry->wait, current);

add_wait_queue(wait_address, &entry->wait);

}

執行到驅動程序的poll_wait函數時，進程并沒有休眠，我們的驅動程序里實現的poll函數是不會引起休眠的。讓進程進入休眠，是前面分析的do_sys_poll函數的30行“__timeout = schedule_timeout(__timeout)”。

poll_wait只是把本進程掛入某個隊列，應用程序調用poll > sys_poll > do_sys_poll > poll_initwait，do_poll > do_pollfd > 我們自己寫的poll函數后，再調用schedule_timeout進入休眠。如果我們的驅動程序發現情況就緒，可以把這個隊列上掛著的進程喚醒?？梢?，poll_wait的作用，只是為了讓驅動程序能找到要喚醒的進程。即使不用poll_wait，我們的程序也有機會被喚醒：chedule_timeout(__timeout)，只是休眠__time_out這段時間。

現在來總結一下poll機制：

1. poll > sys_poll > do_sys_poll > poll_initwait，poll_initwait函數注冊一下回調函數__pollwait，它就是我們的驅動程序執行poll_wait時，真正被調用的函數。

2. 接下來執行file->f_op->poll，即我們驅動程序里自己實現的poll函數

它會調用poll_wait把自己掛入某個隊列，這個隊列也是我們的驅動自己定義的；

它還判斷一下設備是否就緒。

3. 如果設備未就緒，do_sys_poll里會讓進程休眠一定時間

4. 進程被喚醒的條件有2：一是上面說的“一定時間”到了，二是被驅動程序喚醒。驅動程序發現條件就緒時，就把“某個隊列”上掛著的進程喚醒，這個隊列，就是前面通過poll_wait把本進程掛過去的隊列。

5. 如果驅動程序沒有去喚醒進程，那么chedule_timeout(__timeou)超時后，會重復2、3動作，直到應用程序的poll調用傳入的時間到達。

感謝各位的閱讀！關于“Linux中如何實現poll機制”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，讓大家可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！

文章標題：Linux中如何實現poll機制
當前網址：http://www.js-pz168.com/article34/jipose.html

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