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 select()相比，用起来更加直观容易。使用该函数，需要包含 #include <poll.h>文件，实际上最终包含的是 <sys/poll.h>文件，poll.h 里的内容也就是 #include <sys/poll.h> 。
函数的原型：
引用#include <poll.h>
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：
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 。
引用#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <poll.h>
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：
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：
执行程序：
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：
统计一下 errors 文件：
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。
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 <stdarg.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <poll.h>
#include <syslog.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#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。