浅谈Linux下select/poll模型

在windows，管理I/O套接字的模型有阻塞和非阻塞两类，linux也一样

windows select模型

请看此文： 服务器IO模型之Select

linux select模型

其实原理跟windows是差不多的，只是处理过程在底层上有点区别

模型：int select（int maxfd，fd_set*readfds，fd_set* writefds，fd_set*exceptfds，const struct timeval*timeout）

这里主要是maxfd，文件描述符的范围，比待检测的最大文件描述符大1

处理过程：也是先将监控的文件添加到文件描述符集合中，调用select监控，判断文件是否发生变化，但是在底层调用的确是poll方法；首先使用poll_wait将等待队列添加到poll_table中，返回描述符的掩码

poll原型：unsigned int （*poll）（struct file*filp，poll_wait* wait）

看如下一个简单的处理过程

unsigned int mem_poll(struct file *filp, poll_table *wait)
{
    struct mem_dev  *dev = filp->private_data;
    unsigned int mask = 0;
   
   /*将等待队列添加到poll_table */
    poll_wait(filp, &dev->inq,  wait);
   
    if (have_data)
     mask |= POLLIN | POLLRDNORM;  /* readable */

    return mask;
}

在这里只是添加队列，返回可读可写的掩码，真正阻塞的不是这里，是在do_select（...）函数中，在linux内核fs/select.c里面

int do_select(int n, fd_set_bits *fds, struct timespec *end_time)这个函数

里面有详尽的描述，摘录一段代码，是我一直在windows下没搞明白select到底如何区分不同fd_set集合，如读和写

for (j = 0; j < __NFDBITS; ++j, ++i, bit <<= 1) {
				int fput_needed;
				if (i >= n)
					break;
				if (!(bit & all_bits))
					continue;
				file = fget_light(i, &fput_needed);
				if (file) {
					f_op = file->f_op;
					mask = DEFAULT_POLLMASK;
					if (f_op && f_op->poll) {
						wait_key_set(wait, in, out, bit);
						mask = (*f_op->poll)(file, wait);
					}
					fput_light(file, fput_needed);
					if ((mask & POLLIN_SET) && (in & bit)) {
						res_in |= bit;
						retval++;
						wait = NULL;
					}
					if ((mask & POLLOUT_SET) && (out & bit)) {
						res_out |= bit;
						retval++;
						wait = NULL;
					}
					if ((mask & POLLEX_SET) && (ex & bit)) {
						res_ex |= bit;
						retval++;
						wait = NULL;
					}
				}
			}

    if (file) {
     f_op = file->f_op;
     mask = DEFAULT_POLLMASK;
     if (f_op && f_op->poll) {
      wait_key_set(wait, in, out, bit);
      mask = (*f_op->poll)(file, wait);
     }

这里面是先判断文件存在，然后读取你自己定义的操作设备I/O的f_op函数，这里有一个默认的mask，接着才判断然后返回描述符mask = (*f_op->poll)(file, wait);用于区分当前哪个集合被触发了；接着判断f_op&f_op->poll在这里我们默认定义了poll函数，所以这里会进入此判断语句，mask = (*f_op->poll)(file, wait);这个就是调用默认的poll函数进行处理，关键的是如何区分不同的读、写、异常过程？

(mask & POLLIN_SET) && (in & bit)，这里面就是对当前的可读、写、异常的&&过程，就是为了判断和区分当前的套接字只是某一个具体的fd_set集合下；当然某一个套接字也可能同时在可读可写里面，这时候两个会进行判断。

  if (retval || timed_out || signal_pending(current))
   break;

 上面的retval如果为0，且其他也不满足就会导致空循环状态，就处于阻塞状态了