學習手冊：Linux操作系統下的poll和select
計算機的發展，Linux操作系統越來越成為主流，你了解Linux操作系統系統么？你是Linux操作系統系統的應用者么？本文為你詳細介紹Linux操作系統下的poll和select ，為你在學習Linux操作系統下的poll和select 時起一定的作用。
select()函數的作用
系統調用select和poll的后端實現，用這兩個系統調用來查詢設備是否可讀寫，或是否處于某種狀態。如果poll為空，則驅動設備會被認為即可讀又可寫，返回值是一個狀態掩碼
如何使用select()函數?
select()函數的接口主要是建立在一種叫'fd_set'類型的基礎上。它('fd_set') 是一組文件描述符(fd)的集合。由于fd_set類型的長度在不同平臺上不同，因此應該用一組標準的宏定義來處理此類變量：
- fd_set set;
- FD_ZERO(&set); /* 將set清零 */
- FD_SET(fd, &set);/* 將fd加入set */
- FD_CLR(fd, &set);/* 將fd從set中清除 */
- FD_ISSET(fd, &set); /* 如果fd在set中則真 */
在過去，一個fd_set通常只能包含少于等于32個文件描述符，因為fd_set其實只用了一個int的比特矢量來實現，在大多數情況下，檢查 fd_set能包括任意值的文件描述符是系統的責任，但確定你的fd_set到底能放多少有時你應該檢查/修改宏FD_SETSIZE的值。*這個值是系統相關的*，同時檢查你的系統中的select() 的man手冊。有一些系統對多于1024個文件描述符的支持有問題。[譯者注： Linux操作系統就是這樣的系統！你會發現sizeof(fd_set)的結果是128(*8 = FD_SETSIZE=1024) 盡管很少你會遇到這種情況。]
select的基本接口十分簡單：
- int select(int nfds, fd_set *readset, fd_set *writeset,
- fd_set *exceptset, struct timeval *timeout);
其中：
nfds
需要檢查的文件描述符個數，數值應該比是三組fd_set中***數
更大，而不是實際文件描述符的總數。
readset
用來檢查可讀性的一組文件描述符。
writeset
用來檢查可寫性的一組文件描述符。
exceptset
用來檢查意外狀態的文件描述符。(注：錯誤并不是意外狀態)
timeout
NULL指針代表無限等待，否則是指向timeval結構的指針，代表最
長等待時間。(如果其中tv_sec和tv_usec都等于0, 則文件描述符
的狀態不被影響，但函數并不掛起)
函數將返回響應操作的對應操作文件描述符的總數，且三組數據均在恰當位置被修改，只有響應操作的那一些沒有修改。接著應該用FD_ISSET宏來查找返回的文件描述符組。
這里是一個簡單的測試單個文件描述符可讀性的例子：
- int isready(int fd)
- {
- int rc;
- fd_set fds;
- struct timeval tv;
- FD_ZERO(&fds);
- FD_SET(fd,&fds);
- // tvtv.tv_sec = tv.tv_usec = 0;
- //rc = select(fd+1, &fds, NULL, NULL, &tv);
- rc = select(fd+1, &fds, NULL, NULL, NULL);
- if (rc < 0)
- return -1;
- return FD_ISSET(fd,&fds) ? 1 : 0;
- }
當然如果我們把NULL指針作為fd_set傳入的話，這就表示我們對這種操作的發生不感興趣，但select() 還是會等待直到其發生或者超過等待時間。
[譯者注：在Linux操作系統中，timeout指的是程序在非sleep狀態中度過的時間，而不是實際上過去的時間，這就會引起和非Linux操作系統平臺移植上的時間不等問題。移植問題還包括在System V風格中select()在函數退出前會把timeout設為未定義的 NULL狀態，而在BSD中則不是這樣， Linux操作系統在這點上遵從System V，因此在重復利用timeout指針問題上也應該注意。]
Linux操作系統下select調用的過程:
1.用戶層應用程序調用select(),底層調用poll())
2.核心層調用sys_select() ------> do_select()
最終調用文件描述符fd對應的struct file類型變量的struct file_operations *f_op的poll函數。
poll指向的函數返回當前可否讀寫的信息。
1)如果當前可讀寫，返回讀寫信息。
2)如果當前不可讀寫，則阻塞進程，并等待驅動程序喚醒，重新調用poll函數，或超時返回。
3.驅動需要實現poll函數。
當驅動發現有數據可以讀寫時，通知核心層，核心層重新調用poll指向的函數查詢信息。
poll_wait(filp,&wait_q,wait) // 此處將當前進程加入到等待隊列中，但并不阻塞
在中斷中使用wake_up_interruptible(&wait_q)喚醒等待隊列
希望本文對你學習Linux操作系統下的poll和select有所幫助。
【編輯推薦】
