poll机制说明

1. poll机制功能

函数原型：int poll(struct pollfd *fds，nfds_t nfds，int timeout);

fds为指向待查询的设备文件数组；

nfds描述第一个参数fds中有多少个设备；

timeout为查询不到我们期望的结果进程睡眠的时间；

返回值：查询到期望状态的设备文件个数

struct pollfd {     

    int fd;              /* 文件描述符 */ （待查询的设备）
       short events;        /* 等待的事件 */（待查询的设备的状态）

    short revents;       /* 实际发生了的事件 */
}

功能过程描述：
应用程序中调用poll查询文件的状态，首先将fds里面的每个设备文件fd取出，调用它们驱动程序的poll函数，查询是否出现我们期望状态，查询完fds里面所有的设备文件得到满足期望状态的设备文件的数量，如果这个数为0，则poll调用将导致进程就进入睡眠状态，睡眠时间由poll函数设定，如果程序在睡眠状态中fds的某个文件出现我们期望状态，那么poll立即返回，否则一直睡眠到睡眠时间结束为止，返回值为0；如果这个数大于0，poll返回满足条件的设备数量。

poll相当于open("/dev/xxx",O_RDWR)阻塞打开文件，区别在于当设备文件无数据可读时poll只导致程序休眠固定时间，而open将导致程序一直休眠到有数据为止。

2. poll应用举例

int main(int argc, char **argv)

{

      int fd;

      unsigned char key_val;

      int ret;

      struct pollfd fds[1]; //查询数组的大小，这里我们仅查询一个设备文件

      fd = open("/dev/buttons", O_RDWR);

      if (fd < 0)

          printf("can't open!\n");

      fds[0].fd = fd;//查询的设备文件描述符为fd，也就是查询的设备是/dev/buttons

      fds[0].events = POLLIN;//查询事件是POLLIN，也就是/dev/buttons是否按下

      while (1)

      {

           ret = poll(fds, 1, 5000);//查询的设备队列是fds，里面有1个设备，查询不到就睡眠5s，在睡眠中如果有期望状态出现也是可以返回

           if (ret == 0)

              printf("time out\n"); //没有查询到按键按下，睡眠中也没有按键按下

           else

              {

                  read(fd, &key_val, 1); //查询到按键按下，读取这个按键的值

                  printf("key_val = 0x%x\n", key_val);

              }

      }

          return 0;

}

3. poll内核实现过程(kernel-2.6.30.4)

(应用程序)poll->sys_poll->do_sys_poll->do_poll->do_pollfd->f_op->poll(驱动)

在do_poll中：

for (;;) 

{       //逐个取出待查询数组中的每个文件描述符来查询

        for (; pfd != pfd_end; pfd++) 

         {

            if (do_pollfd(pfd, pt)) 

             {

              count++;

              pt = NULL;

            }

        }    

        pt = NULL;

        if (!count)//如果没有一个设备文件发生可读

         {

           count = wait->error;

           if (signal_pending(current))

              count = -EINTR;

        }

       if (count || timed_out)//超时或者有设备文件可读，程序直接返回

           break;

       if (end_time && !to) 

        {

           expire = timespec_to_ktime(*end_time);

           to = &expire;

       }

       //程序睡眠

       if (!poll_schedule_timeout(wait, TASK_INTERRUPTIBLE, to, slack))

            timed_out = 1;

}

在do_pollfd中：

  if (file->f_op && file->f_op->poll)
     mask = file->f_op->poll(file, pwait);//调用设备的poll函数,返回是否发生期望的设备状态   

在f_op->poll中(针对按键驱动举例)：

 unsigned int mask = 0;
  poll_wait(file, &button_waitq, wait); //将当前的设备加入到等待队列中，当它不是马上就休眠

  if (ev_press)
     mask |= POLLIN | POLLRDNORM;//返回设备文件现在的状态

  return mask;