select和poll实现及驱动支持_与驱动进行select交互时,时间不稳定-优快云博客

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本文详细介绍了Linux系统中select和poll的实现机制，从应用层接口到内核中的具体实现，再到驱动如何支持这两种机制。讨论了select的参数、返回值以及在内核中的操作，对比了poll的特性，并分析了驱动如何判断文件状态并唤醒等待的进程。

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select和poll实现及驱动支持

1. 应用层接口

1.1 select

原型：

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

参数：
nfds 是readfds、writefds、exceptfds中登记的文件描述符的最大值再加 1。
readfds 是监控文件非阻塞可读的描述符集合，也可以监控文件是否读到末尾（file descriptor is also ready on end-of-file）。
writefds 是监控文件非阻塞可写的描述符集合。
exceptfds 是监控文件异常的描述符集合。
timeout select超时时间，如果timeout里的值为0，则立即返回，如果该参数为NULL，则一直阻塞直到事件出现，如果设置了超时时间，但是在超时之前有事件发生，select返回，那么timeout里的值是剩余的时间。

文件描述符集合可用宏操作：

void FD_SET(int fd, fd_set *set)    将fd设置到set集合中
void FD_CLR(int fd, fd_set *set)    将fd从集合set中清除
void FD_ZERO(fd_set *set)           清空set集合
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set)   测试set集合中fd是否被设置来判断是否可读、可写、出现异常

返回值：
当成功时，select返回readfds, writefds, exceptfds三个集合中文件可操作的文件描述符的总数，也就是三个集合中所有位的设置总数。例如readfds和writefds中设置了同一个文件，当该文件同时可读可写时select返回，那么返回值就是2。
当错误时返回负数值，根据具体返回值进行处理。
当返回值是0时，表示超时。

1.2 poll

原型：

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

参数：
fds 是一个结构体数组，结构体如下：

struct pollfd{
　　int fd;              //监控的文件描述符
　　short events;        //监控的事件，用下面的标志位标志，不能设置成最后三个错误标志位
　　short revents;       //返回的事件，用下面的标志位标志，如果没有事件发生，这个成员会被清空
};
POLLIN     普通或优先级带数据可读
POLLRDNORM 普通数据可读
POLLRDBAND 优先级带数据可读
POLLPRI    高优先级数据可读

POLLOUT    普通或优先级带数据可写
POLLWRNORM 普通数据可写
POLLWRBAND 优先级带数据可写

POLLERR    发生错误
POLLHUP    发生挂起
POLLVAL    描述字不是一个打开的文件

nfds 是第一个元素的个数
timeout 超时时间，单位是毫秒，当设置成0，立即返回，设置成-1，会一直阻塞直到有事件发生

返回值：
成功返回正整数，表示所有事件的数量，包括正常的可读写事件和错误事件；
超时返回0；
出错返回-1，检查errno得到错误原因。

2. 内核中实现

2.1 select

select在内核中的入口在fs/select.c中：

SYSCALL_DEFINE5(select, int, n, fd_set __user *, inp, fd_set __user *, outp,
        fd_set __user *, exp, struct timeval __user *, tvp)
{
    struct timespec end_time, *to =