linux poll 驱动

Linux Poll 驱动基础概念

Poll 是 Linux 内核提供的一种 I/O 多路复用机制，允许单个进程/线程处理多个文件描述符（如套接字、管道等）的 I/O 事件。与 select 和 epoll 相比，poll 提供了一种相对简单的方式来监控多个文件描述符的状态变化。

优势

简洁性：相对于 select，poll 的 API 更加简洁，不需要重新初始化文件描述符集合。
可扩展性：虽然不如 epoll 高效，但 poll 在处理大量文件描述符时仍然比 select 表现更好。
跨平台支持：poll 在大多数类 Unix 系统上都有良好的支持。

类型与应用场景

阻塞模式：默认情况下，poll 会阻塞调用线程直到至少一个文件描述符准备好进行 I/O 操作。
非阻塞模式：通过设置文件描述符为非阻塞模式，poll 可以立即返回，即使没有文件描述符准备好。

应用场景：

网络服务器：处理多个客户端连接，每个连接可能有不同的 I/O 需求。
实时系统：需要高效地监控多个输入源，如传感器数据、用户输入等。

示例代码

以下是一个简单的 poll 使用示例，展示如何监控一个套接字的读事件：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/poll.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

#define MAX_EVENTS 10

int main() {
    int sockfd, newsockfd, portno;
    struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
    socklen_t clilen;
    char buffer[256];
    int n;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) {
        perror("ERROR opening socket");
        exit(1);
    }

    memset((char *) &serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    portno = 8080;

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serv_addr.sin_port = htons(portno);

    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        perror("ERROR on binding");
        exit(1);
    }

    listen(sockfd, 5);
    clilen = sizeof(cli_addr);

    struct pollfd fds[MAX_EVENTS];
    fds[0].fd = sockfd;
    fds[0].events = POLLIN;

    while (1) {
        int ret = poll(fds, MAX_EVENTS, -1);
        if (ret < 0) {
            perror("poll error");
            break;
        }

        if (fds[0].revents & POLLIN) {
            newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen);
            if (newsockfd < 0) {
                perror("ERROR on accept");
                continue;
            }
            fds[1].fd = newsockfd;
            fds[1].events = POLLIN;
        }

        for (int i = 1; i < MAX_EVENTS; i++) {
            if (fds[i].revents & POLLIN) {
                n = read(fds[i].fd, buffer, 255);
                if (n < 0) {
                    perror("ERROR reading from socket");
                    close(fds[i].fd);
                    fds[i] = fds[MAX_EVENTS - 1];
                    i--;
                } else {
                    buffer[n] = '\0';
                    printf("Here is the message: %s\n", buffer);
                }
            }
        }
    }

    close(sockfd);
    return 0;
}