linux kernel struct 之 poll_wqueues

linux-4.9.37/include/linux/poll.h

用于管理poll等待队列的数据结构。
当用户态进程调用poll系统调用时,内核会使用这个结构来处理多个文件描述符的等待事件。

struct poll_table_entry {
    struct file *filp;
    unsigned long key;
    wait_queue_t wait;
    wait_queue_head_t *wait_address;
};

/*
 * Structures and helpers for select/poll syscall
 */
struct poll_wqueues {
    poll_table pt;
    struct poll_table_page *table;
    struct task_struct *polling_task;
    int triggered;
    int error;
    int inline_index;
    struct poll_table_entry inline_entries[N_INLINE_POLL_ENTRIES];
};

### poll_wqueues 函数解析 `poll_wqueues` 函数在 Linux 内核中扮演着重要角色,主要用于管理多个文件描述符的轮询操作。此函数通常与 `epoll` 或者传统的 `select/poll` 系统调用关联紧密。 当应用程序请求监视大量文件描述符的状态变化时,内核会创建相应的等待队列来跟踪这些事件的发生情况。对于每一个被监控的对象,都会有一个对应的 `wait_queue_head_t` 实例与其绑定[^1]。通过这种方式,可以有效地实现多路 I/O 复用功能。 #### 数据结构说明 为了支持高效的轮询机制,Linux 内核设计了一套复杂的数据结构体系: - **`poll_table`**: 这是一个抽象层,允许不同的设备驱动程序注册自己的兴趣点(即感兴趣的条件)。它由具体的实现类如 `epoll_poll_callback` 提供具体行为逻辑。 - **`poll_wait`**: 此方法用于将当前进程加入到指定的等待队列中去。这使得当某个特定条件满足时,可以通过唤醒相应进程的方式通知其继续执行下去[^2]。 ```c void poll_wait(struct file * filp, wait_queue_head_t * wait_address, poll_table *p); ``` 这段代码展示了如何利用 `poll_wait` 方法让当前线程进入休眠状态直到有新的输入/输出活动发生为止。 #### 工作流程概述 每当用户空间发起一次 `poll()` 请求之后,就会触发一系列内部动作: 1. 构建临时性的 `poll_table` 对象; 2. 遍历所有要监测的目标资源,并调用它们各自的读写接口以获取最新的就绪状况; 3. 如果没有任何目标处于可操作状态,则把当前上下文挂起至相关联的一个或者多个等待列表里边; 4. 当任意一项所关心的事情发生了改变——比如新数据到达、缓冲区腾出了空间等情形下,负责维护该对象的底层模块将会主动激活那些曾经因为相同原因而陷入停滞态的任务实例们; 上述过程确保了即使面对成百上千个并发连接也能保持良好的响应性能表现。
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