select()函数的作用
系统调用select和poll的后端实现，用这两个系统调用来查询设备是否可读写，或是否处于某种状态。如果poll为空，则驱动设备会被认为即可读又可写，返回值是一个状态掩码
如何使用select()函数?
select()函数的接口主要是建立在一种叫'fd_set'类型的基础上。它('fd_set')是一组文件描述符(fd)的集合。由于fd_set类型的长度在不同平台上不同，因此应该用一组标准的宏定义来处理此类变量：
fd_setset;
FD_ZERO(&set);
FD_SET(fd,&set);
FD_CLR(fd,&set);
FD_ISSET(fd,&set);
在过去，一个fd_set通常只能包含少于等于32个文件描述符，因为fd_set其实只用了一个int的比特矢量来实现，在大多数情况下，检查fd_set能包括任意值的文件描述符是系统的责任，但确定你的fd_set到底能放多少有时你应该检查/修改宏FD_SETSIZE的值。*这个值是系统相关的*，同时检查你的系统中的select()的man手册。有一些系统对多于1024个文件描述符的支持有问题。[译者注：Linux就是这样的系统！你会发现sizeof(fd_set)的结果是128(*8 =FD_SETSIZE=1024) 尽管很少你会遇到这种情况。]
select的基本接口十分简单：
intselect(int nfds, fd_set *readset, fd_set *writeset,
fd_set *exceptset, struct timeval *timeout);
其中：
nfds
需要检查的文件描述符个数，数值应该比是三组fd_set中最大数
更大，而不是实际文件描述符的总数。
readset
用来检查可读性的一组文件描述符。
writeset
用来检查可写性的一组文件描述符。
exceptset
用来检查意外状态的文件描述符。(注：错误并不是意外状态)
timeout
NULL指针代表无限等待，否则是指向timeval结构的指针，代表最
长等待时间。(如果其中tv_sec和tv_usec都等于0, 则文件描述符
的状态不被影响，但函数并不挂起)
函数将返回响应操作的对应操作文件描述符的总数，且三组数据均在恰当位置被修改，只有响应操作的那一些没有修改。接着应该用FD_ISSET宏来查找返回的文件描述符组。
这里是一个简单的测试单个文件描述符可读性的例子：
int isready(int fd)
{
int rc;
fd_set fds;
struct timeval tv;
FD_ZERO(&fds);
FD_SET(fd,&fds);
//tv.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;
}
当然如果我们把NULL指针作为fd_set传入的话，这就表示我们对这种操作的发生不感兴趣，但select()还是会等待直到其发生或者超过等待时间。
[译者注：在Linux中，timeout指的是程序在非sleep状态中度过的时间，而不是实际上过去的时间，这就会引起和非Linux平台移植上的时间不等问题。移植问题还包括在SystemV风格中select()在函数退出前会把timeout设为未定义的 NULL状态，而在BSD中则不是这样，Linux在这点上遵从System V，因此在重复利用timeout指针问题上也应该注意]
Linux
下select调用的过程:
1.用户层应用程序调用select(),底层调用poll())
2.核心层调用sys_select() ------> do_select()
最终调用文件描述符fd对应的struct file类型变量的structfile_operations *f_op的poll函数。
poll指向的函数返回当前可否读写的信息。
1)如果当前可读写，返回读写信息。
2)如果当前不可读写，则阻塞进程，并等待驱动程序唤醒，重新调用poll函数，或超时返回。
3.驱动需要实现poll函数。
当驱动发现有数据可以读写时，通知核心层，核心层重新调用poll指向的函数查询信息。
poll_wait(filp,&wait_q,wait) // 此处将当前进程加入到等待队列中，但并不阻塞
在中断中使用wake_up_interruptible(&wait_q)唤醒等待队列
阻塞操作是指在执行设备操作时若不能获得资源则挂起进程，直到满足可操作的条件后在进行操作。非阻塞操作的进程在不能进行设备操作时并不挂起，它或者被放弃，或者不停的查询，直到可以进行操作为止
唤醒进程的地方最大可能发生在中断里面，因为硬件资源获得的同时往往伴随着一个中断
在用户程序中，select()和poll()也是与设备阻塞与非阻塞访问息息相关的，使用非阻塞I/O的应用程序通常会使用select和poll系统调用查询是否可对设备进行无阻塞的访问。select和poll系统调用最终会引发设备驱动中的poll函数被执行
Poll函数原型：
Unsigned int(*poll)(struct file *filp, struct poll_table*wait);
第一个参数为file结构体指针，第二个参数为轮询表指针。这个函数应该进行以下两项工作
1、对可能引起设备文件状态变化的等待队列调用poll_wait()函数，将对应等待队列添加到 poll_table
2、返回表示是否能对设备进行无阻塞、写访问的掩码
Poll_wait()函数不会引起阻塞。它所做的工作就是把当前进程添加到wait参数指定的等待列表（poll_table）中
驱动程序poll函数应该返回设备资源的可获取状态
FD_ZERO(fd_set*fdset);将指定的文件描述符集清空，在对文件描述符集合进行设置前，必须对其进行初始化，如果不清空，由于在系统分配内存空间后，通常并不作清空处理，所以结果是不可知的。
FD_SET(fd_set *fdset);用于在文件描述符集合中增加一个新的文件描述符。
FD_CLR(fd_set *fdset);用于在文件描述符集合中删除一个文件描述符。
FD_ISSET(int fd,fd_set *fdset);判断文件描述符是否被置位
Linux下select调用的过程:
1、用户层应用程序调用select(),底层调用poll())
2、核心层调用sys_select() ------> do_select()
最终调用文件描述符fd对应的struct file类型变量的struct file_operations*f_op的poll函数。
poll指向的函数返回当前可否读写的信息。
1)如果当前可读写，返回读写信息。
2)如果当前不可读写，则阻塞进程，并等待驱动程序唤醒，重新调用poll函数，或超时返回。 |
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