[[398693]]

本文轉載自微信公眾號「Linux內核那些事」，作者songsong001 。轉載本文請聯系Linux內核那些事公眾號。

epoll 是 Linux 系統中常用的多路復用 I/O 組件，一般用于監聽 socket 是否能夠進行 I/O 操作。那么，epoll 能監聽普通文件嗎？

我們先通過下面的例子來驗證一下，epoll 能不能監聽普通文件：

#include <stdio.h> 
#include <sys/epoll.h> 
#include <fcntl.h> 
 
int main() 
{ 
   int epfd, fd; 
   struct epoll_event ev, events[2]; 
   int result; 
 
   epfd = epoll_create(10); 
   if (epfd < 0) { 
       perror("epoll_create()"); 
       return -1; 
  } 
 
   fd = open("./test.txt", O_RDONLY | O_CREAT); 
   if (fd < 0) { 
       perror("open()"); 
       return -1; 
  } 
 
   ev.events = EPOLLIN; 
 
   result = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev); 
   if (result < 0) { 
       perror("epoll_ctl()"); 
       return -1; 
  } 
 
   epoll_wait(epfd, events, 2, -1); 
 
   return 0; 
} 

編譯并且運行，結果如下：

[vagrant@localhost epoll]$ gcc epoll.c -o epoll 
[vagrant@localhost epoll]$ ./epoll 
epoll_ctl(): Operation not permitted 

可以看到上面的運行結果報 Operation not permitted 的錯誤，這說明 epoll 是不能監聽普通文件的，為什么呢？

尋根究底

我們應該對追尋真相抱著熱衷的態度，所以必須找出 epoll 不能監聽普通文件的原因。

因為在上面的例子中，是 epoll_ctl 函數報的錯，所以我們首先應該從 epoll_ctl 的源碼入手，如下：

SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd, 
               struct epoll_event __user *, event) 
{ 
   int error; 
   struct file *file, *tfile; 
 
  ... 
 
   error = -EBADF; 
   file = fget(epfd);  // epoll 句柄對應的文件對象 
   if (!file) 
       goto error_return; 
 
   tfile = fget(fd);   // 被監聽的文件句柄對應的文件對象 
   if (!tfile) 
       goto error_fput; 
 
   error = -EPERM; // Operation not permitted 錯誤號 
   if (!tfile->f_op || !tfile->f_op->poll) 
       goto error_tgt_fput; 
 
  ... 
 
error_tgt_fput: 
   fput(tfile); 
error_fput: 
   fput(file); 
error_return: 
 
   return error; 
} 

從上面代碼可以看出，當被監聽的文件沒有提供 poll 接口時，就會返回 EPERM 的錯誤，這個錯誤就是 Operation not permitted 的錯誤號。

所以，出現 Operation not permitted 的原因就是：被監聽的文件沒有提供 poll 接口。

由于我們的文件系統是 ext4，所以我們來看看 ext4 文件系統中的文件是否提供了 poll 接口（位于文件 /fs/ext4/file.c 中）：

const struct file_operations ext4_file_operations = { 
  .llseek         = generic_file_llseek, 
  .read           = do_sync_read, 
  .write          = do_sync_write, 
  .aio_read       = generic_file_aio_read, 
  .aio_write      = ext4_file_write, 
  .unlocked_ioctl = ext4_ioctl, 
  .mmap           = ext4_file_mmap, 
  .open           = ext4_file_open, 
 .release        = ext4_release_file, 
 .fsync          = ext4_sync_file, 
 .splice_read    = generic_file_splice_read, 
 .splice_write   = generic_file_splice_write, 
; 

ext4 文件的文件操作函數集被設置為 ext4_file_operations（也說就是：file->f_op = ext4_file_operations），從上面代碼可以看出，ext4_file_operations 并沒有提供 poll 接口。所以，當調用 epoll_ctl 把文件添加到 epoll 中進行監聽時，就會返回 Operation not permitted 的錯誤。

從上面的分析可知，當文件系統提供 poll 接口時，就可以把文件添加到 epoll 中進行監聽。