epoll源码分析(三)

 epoll源码分析(三) http://blog.chinaunix.net/uid-20687780-id-2105159.html

分类： LINUX

epoll_wait系统实现如下:

 asmlinkage long sys_epoll_wait(int epfd,struct epoll_event __user *events,
             int maxevents,int timeout)
 {
     int error;
     struct file *file;
     struct eventpoll *ep;
     //#define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
     //178956970(1.7亿)
     if(maxevents <=0 || maxevents > EP_MAX_EVETNS)
         return -EINVAL;
     //判断返回事件数组是否合法
     if(!access_ok(VERIFY_WRITE,events,
             maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
     {
         error = -EFAULT;
         goto error_return;
     }

     error = -EBADF;
     file = fget(epfd);

     if(!file)
         goto error_return;
     error = -EINVAL;
     if(!is_file_epoll(file))
         goto error_fput;
     //将epoll注册时设置的数据结构取出来，开始进行判断
     ep = file->private_data;
     error = ep_poll(ep,events,maxevents,timeout);
         ….......
 }

现在又转入了ep_poll函数中:

 static int ep_poll(struct eventpoll *ep,struct epoll_event __user *events,
                 int maxevents,long timeout)
 {
     int res,avail;
     unsigned long flags;
     long jtimeout;
     wait_queue_t wait;

     //注册的0ms按0.999 Jiffies处理,并非真正的0s,HZ=100,
     //jiffies/HZ 为s
     jtimeout = (timeout<0 || timeout >= EP_MAX_MSTIMEO)?
         MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:(timeout*HZ+999)/1000;

 retry:
     spin_lock_irqsave(&ep->lock,flags);

     res = 0;
     //事件就绪队列为空，就监听poll
     if(list_empty(&ep->rdllist))
     {
         //让当前进程挂在等待队列wait上，并将该等待队列加入到ep->wq(epoll_wait的            专属队列中),
         init_waitqueue_entry(&wait,current);
         wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
         __add_wait_queue(&ep->wq,&wait);

         for(;;){
             //进程设置睡眠状态，等到信息时变唤醒
             set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
             if(!list_empty(&ep->rdllist) || !jtimeout)//只要事件到来，就返回
                 break;
             if(signal_pending(current)) {//被信号中断就会返回
                 res = -EINTR;
                 break;
             }
         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock,flags);
         //进程进入睡眠状态直到规定的睡眠事件醒来或者注册的fd对应的poll驱动函数唤醒该            进程
         jtimeout = schedule_timeout(jtimeout);
         spin_lock_irqrestore(&ep->lock,flags);
         }
     //poll驱动唤醒了该进程，现在就将对应的poll从等待队列中清除出去,并设置为运行状态
     __remove_wait_queue(&ep->wq,&wait);
     set_current_state(TASK_RUNNING);
     }
     eavail = !list_empty(&ep->rdllist);
     spin_unlock_irqrestore(&ep->lock,flags);
     //没有被中断，有就绪事件，并且向用户空间发送成功，就返回
     if(!res && eavail && !(res = ep_send_events(ep,events,maxevents))
         &&jtimeout)
         goto retry;

     return res;
 }

ep_send_events函数向用户空间发送就绪事件:

 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,struct epoll_event __user *events,int maxevents)
 {
     int eventcnt,error = -EFAULT,pwake = 0;
     unsigned int revents;
     unsigned long flags;
     struct epitem *epi,*nepi;
     struct list_head txlist;

     INIT_LIST_HEAD(&txlist);
     mutex_lock(&ep->mtx);

     spin_lock_irqsave(&ep->lock,flags);
     //将ep->rdllist链表加入到txlist链表中去,这样的话rdllist链表就为空了
     list_splice(&ep->rdllist,&txlist);
     INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
     ep->ovflist = NULL;
     spin_unlock_irqrestore(&ep->lock,flags);
     //将rdllist链表中的每一项都发送至用户空间
     for(eventcnt = 0; !list_empty(&txlist) && eventcnt < maxevents;) {

         epi = list_first_entry(&txlist,struct epitem,rdllink);
         list_del_init(&epi->rdllink);
         //立刻返回当前文件的就绪事件
         revents = epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file,NULL);
         revents &= epi->event.events;

         if(revents) {
             //将就绪事件的poll_event发送至用户空间
             if(__put_user(revents,&events[eventcnt.].events) ||
              __put_user(epi->event.data,&events[eventcnt].data))

                 goto errxit;
             //#define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLONESHOT | EPOLLET)
             if(epi->event.events & EPOLLONESHOT)
                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
             eventcnt++;
         }
      //非边缘触发，且事件就绪时，就将epi->rdllink加入到rdllist链表中,实际上就是将没有标记为ET模式的fd又放回到rdllist中，这样下次就绪时又能将其发送至用户空间了
      if(!(epi->event.events & EPOLLET) && (revents &
                 epi->event.events))
             list_add_tail(&epi->rdllink,&ep->rdllist);
 }
     error = 0;
 errixt:
     spin_lock_irqsave(&ep->lock,flags);
     //在执行上面的代码期间，又有可能有就绪事件，这样的话就进入了ovflist队列，这样有需要再一次确认一次
     for(nepi = ep->ovflist;(epi = nepi)!= NULL;
      nepi = epi->next;epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
         //链表为空且没有ET事件发生,#define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLONESHOT | EPOLLET),这里也和上面的一样
         if(!ep_is_linked(&epi->rdllink) && (epi->event.events &
             ~EP_PRIVATE_BITS))
             //又将rdllink其加入到rdllist中
                 list_add_tail(&epi->rdllink,&ep->rdllist);
     }
     //#define EP_UNACTIVE_PTR    ((void*) -1L)
     ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
     list_spice(&txlist,&ep->rdllist);//现在又将txlist链表加入到rdllist链表中去
     if(!list_empty(&ep->rdllist))
     {
         //等待的队列不为空
         if(waitqueue_active(&ep->wq))

             __wake_up_locked(&ep->wq,TASK_UNINTERRUPTIBLE |
             TASK_INTERRUPTIBLE);
         //如果poll队列不为空，则唤醒的次数加1
         if(waitqueue_active(&ep->poll_wait))
             pwake++;
     }
     spin_unlock_irqrestore(&ep->lock,flags);
     mutex_unlock(&ep->mtx);
     if(pwake)
         ep_poll_safewake(&psw,&ep->poll_wait);
     return eventcnt == 0?error:eventcnt;
 }

这样epoll_wait的调用顺序为:

参考资料:

linux-2.6.24.3源代码

http://donghao.org/2009/08/linuxiapolliepollaueouaeaeeio.html