偶看新闻中国 勇士 电影:poll() | 多路复用 I/O
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/29 19:26:59
poll() | 多路复用 I/O
和 select() 函数一样，poll() 函数也可以用于执行多路复用 I/O 。但 poll() 与 slect()相比，用起来更加直观容易。使用该函数，需要包含 #include函数的原型：
引用 #include
extern int poll (struct pollfd *__fds, nfds_t __nfds, int __timeout);
poll() 没有像 select() 构建 fd_set 结构体的 3 个数组 ( 针对每个条件分别有一个数组 ： 可读性、可写性和错误条件 ) ，然后检查从 0 到 nfds 每个文件描述符。
第一个参数 pollfd 结构体定义如下：
引用 /* Data structure describing a polling request. */
struct pollfd
{
int fd; /* poll 的文件描述符. */
short int events; /* fd 上感兴趣的事件(等待的事件). */
short int revents; /* fd 上实际发生的事件. */
};
fd 成员表示感兴趣的，且打开了的文件描述符；
events 成员是位掩码，用于指定针对这个文件描述符感兴趣的事件；
revents 成员是位掩码，用于指定当 poll 返回时，在该文件描述符上已经发生了哪些事情。
events 和 revents 结合下列常数值(宏)指定即将唤醒的事件或调查已结束的 poll() 函数被唤醒的原因，这些宏常数如下：
- POLLIN
- POLLPRI
- POLLOUT
- POLLERR
- POLLHUP
- POLLNVAL
和 select 一样，最后一个参数 timeout 指定 poll() 将在超时前等待一个事件多长事件。这里有 3 种情况：
1) timeout 为 -1
这会造成 poll 永远等待。poll() 只有在一个描述符就绪时返回，或者在调用进程捕捉到信号时返回(在这里，poll 返回 -1)，并且设置 errno 值为 EINTR 。-1 可以用宏定义常量 INFTIM 来代替(在 pth.h 中有定义) 。
2) timeout 等于0
在这种情况下，测试所有的描述符，并且 poll() 立刻返回。这允许在 poll 中没有阻塞的情况下找出多个文件描述符的状态。
3) time > 0
这将以毫秒为单位指定 timeout 的超时周期。poll() 只有在超时到期时返回，除非一个描述符变为就绪，在这种情况下，它立刻返回。如果超时周期到齐，poll() 返回 0。这里也可能会因为某个信号而中断该等待。
和 select 一样，文件描述符是否阻塞对 poll 是否阻塞没有任何影响。
poll 使用样式示例 代码：
引用 #include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main (int argc, char **argv)
{
int sfd1, sfd2, sfd3;
struct pollfd Events [3];
int retval;
char buff [256];
int readcnt;
sfd1 = open ("/dev/ttyS1", O_RDWR | O_NOCTTY);
sfd2 = open ("/dev/ttyS2", O_RDWR | O_NOCTTY);
sfd3 = open ("/dev/ttyS3", O_RDWR | O_NOCTTY);
...
/*各个串行环境设定程序*/
...
memset (Event, 0, sizeof(Events));
Event[0].fd = sfd1;
Event[0].events = POLLIN | POLLERR; /*关心读取和出错事件*/
Event[1].fd = sfd2;
Event[1].events = POLLIN | POLLERR; /*关心读取和出错事件*/
Event[2].fd = sfd3;
Event[2].events = POLLIN | POLLERR; /*关心读取和出错事件*/
while (1) {
/*等待事件*/
retval = poll ((struct pollfd *)&Events, 3, 5000);
if (retval < 0) {
perror ("poll");
exit (EXIT_FAILURE);
}
if (retval == 0) {
prinntf ("no data in 5 seconds.\n");
continue;
}
for (i = 0; i < 3; i++) {
/*检查错误*/
if (Events[i].revents & POLLERR) {
printf ("device error!\n");
exit (EXIT_FAILURE);
}
/*检查是否存在传递的数据(可读)*/
if (Events[i].revents & POLLIN) {
readcnt = read (Events[i].fd, buff, 256);
write (Events[i].fd, buff, readcnt);
}
}
}
close (sfd1);
close (sfd2);
colse (sfd3);
}
程序说明：
sfd1 , sfd2, sfd3 变量经过 open() 成功后，会记录各个串口的有效文件描述符，使用这些文件描述符来设置串行通信速的等适当的串口环境。
poll() 处理输入输出的复用。在 struct pollfd Events[3] 上设置了将要处理的事件以及事件发生的条件 --- POLLIN 和 POLLERR 。
在对 poll() 函数中相关参数初始化后，调用 poll() 函数等待感兴趣的事件(POLLIN 和 POLLERR) 的发生。在事件发生前，进程进入睡眠状态，并把相应进程的运行权限移交给其他的进程。如果发生了以上的注册事件，那么进程会重新运行，也就是说如果发生了可接收数据或因其出错时，那么 poll 的返回值 retval < 0 ；如果没有出错，那么可以利用返回值检查是发生了哪个感兴趣的事件。在没有发生任何事件时，由于使用了等待事件 5000ms ，在超时时，进程会被唤醒，此时返回值为 0 。
poll() 应用示例 在 http://www.groad.net/bbs/read.php?tid-950.html 里，使用了非阻塞文件描述符复制文件的例子。
现在用里面的程序重新读另外一个文本文件( 6.4M 大)，从输出的 errors2 文件中可以看到：
引用 [beyes@localhost poll]$ cat errors2 |grep "errno = 11" | wc -l
2191
就是在这样一个紧密循环中，失败了 2191 多次，也就是说，执行了 2191 次不必要的 write 系统调用，浪费了许多 CPU 时间。
下面通过 poll() 的测试程序来测试一下性能的提升，测试代码如下：
引用 #include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUFFER_SIZE 1000000
#define LINE_LEN 256
typedef enum {B_FALSE, B_TRUE} boolean_t; /*定义布尔变量*/
static char buf [BUFFER_SIZE];
int daemon_proc = 0;
int set_fsflag (int fd, int new_flags)
{
int flags;
if ((flags = fcntl (fd, F_GETFL)) == -1) /*得到 fd 上的状态*/
return (-1);
flags |= new_flags; /*对 fd 添加新的属性*/
if ((flags = fcntl (fd, F_SETFL, flags)) == -1) /*设置新属性*/
return (-1);
return (0);
}
int clear_fsflag (int fd, int new_flags)
{
int flags;
if ((flags = fcntl (fd, F_SETFL, flags)) == -1)
return (-1);
return (0);
}
static void err_common (boolean_t flag, int level, const char *text, va_list args)
{
int old_errno;
int n;
char buf [LINE_LEN];
old_errno = errno; /*获得错误号*/
#ifdef NEED_SNPRINTF
n = vsprintf (buf, text, args); /*n 为写入到 buf 中的字节数,不包括'\0'*/
#else
n = vsnprintf (buf, sizeof (buf), text, args);
#endif
if (flag)
snprintf (buf + n, sizeof (buf) - n, ": %s", strerror (old_errno)); /*附加出错具体提示*/
strcat (buf, "\n");
if (daemon_proc)
syslog (level, buf); /*产生日志消息*/
else {
fflush (stdout);
fprintf (stderr, "%s", buf);
fflush (stderr);
}
}
void log_msg (const char *text, ...)
{
va_list arg;
va_start (arg, text);
err_common (B_FALSE, LOG_INFO, text, arg);
va_end (arg);
}
void err_msg (const char *text, ...)
{
va_list arg;
va_start (arg, text);
err_common (B_TRUE, LOG_ERR, text, arg);
va_end (arg);
exit (1);
}
void err_set (const char *text, ...)
{
va_list arg;
va_start (arg, text);
err_common (B_TRUE, LOG_INFO, text, arg);
va_end (arg);
}
int main (void)
{
ssize_t n;
ssize_t res;
char *ptr;
int errs;
struct pollfd fds;
errs = 0;
n = read (STDIN_FILENO, buf, BUFFER_SIZE);
log_msg ("Read %d bytes", n);
set_fsflag (STDOUT_FILENO, O_NONBLOCK);
fds.fd = STDOUT_FILENO;
fds.events = POLLOUT;
fds.revents = 0;
ptr = buf;
while (n > 0) {
if (poll (&fds, 1, -1) == -1)
err_msg ("Can't poll");
while ((n > 0) && ((res = write (STDOUT_FILENO, ptr, n)) > 0)) {
if (errs > 0) {
err_set ("write failed %d times\n", errs);
errs = 0;
}
log_msg ("Wrote %d bytes", res);
ptr += res;
n -= res;
}
}
clear_fsflag (STDOUT_FILENO, O_NONBLOCK);
return (0);
}
执行程序：
引用 [beyes@localhost poll]$ ./poll.exe < zypper.log 2> errors
不出错的话，输出读取到的 100,000 个字节内容。
查看生成的 errors 文件：
引用 [beyes@localhost poll]$ cat errors
Read 1000000 bytes
Wrote 4059 bytes
Wrote 4061 bytes
Wrote 4061 bytes
Wrote 4062 bytes
Wrote 4064 bytes
Wrote 4071 bytes
... ...
统计一下 errors 文件：
引用 [beyes@localhost poll]$ wc -l errors
247 errors
这里，errors 文件里的输出并不是表示是错误的提示，而是把每次写向标准输出的内容作为“出错”内容输出到标准错误中，然后导出到 errnos 文件中。从对 errors 文件的统计中可以看到，一共写了 247 次，终于写完了 100, 000 个字节。所以用 poll() 提升了不少的性能，节省了大量的 CPU 时间。 .dynamic{background:#fbfbfb;width:440px;margin:10px 15px;padding:0 5px;} .dynamic th{margin:0;padding:0;} .dynamic th img{margin-top:6px;} .dynamic td ul{padding:5px 0 10px;line-height:24px;} .dynamic td li{background:url(images/pwicon/related_li.gif) 0 8px no-repeat;padding-left:12px;} .dynamic td h6{padding:6px 0 5px;margin:0;border-bottom:1px dashed #cdcdcd; font-weight:700;color:#888;} .dynamic td .mode-o-a a{text-decoration:underline;color:#333333;}