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poll 函数提供的功能与 select 类似,不过在处理流设备时,它能提供额外的信息。
其中参数 fdarray 数组中的每一个元素都是一个 pollfd 结构,用于指定测试某个给定描述符 fd 的条件。要测试的条件由 events 成员指定,函数在相应的 revents 成员中返回该描述符的状态。这两个成员中的每一个都由指定某个特定条件的一位或多位构成。下表列出了用于指定 events 标志以及测试 revents 标志的一些常值。
该表被分为三个部分:第一部分是处理输入的四个常值,第二部分是处理输出的三个常值,第三部分是处理错误的三个常值。其中第三部分的三个常值不能在 events 中设置,但是当相应条件存在时就在 revents 中返回。
poll 识别三类数据:普通、优先级带(priority band)和高优先级。
就 TCP 和 UDP 套接字而言,以下条件会引起 poll 返回特定的 revents。
(1)所有正规 TCP 数据和所有 UDP 数据都被认为是普通数据。
(2)TCP 的带外数据被认为是优先级带数据。
(3)当 TCP 连接的读半部关闭时(譬如收到了一个来自对端的 FIN),也被认为是普通数据,随后的读操作将返回 0。
(4)TCP 连接存在错误既可以认为是普通数据,也可以认为是错误(POLLERR)。无论哪种情况,随后的读操作将返回 -1,并把 errno 设置成合适的值。这可以用于处理诸如接收到 RST 或发生超时等条件。
(5)在监听套接字上有新的的连接可用既可以认为是普通数据,也可以认为是优先级数据。大多数实现视为普通数据。
(6)非阻塞式 connect 的完成被认为是使相应套接字可写。
结构数组中元素的个数是由参数 nfds 指定的。历史上该参数被定义为无符号长整型,Unix98 为该参数定义了名为 nfds_t 的新的数据类型。
timeout 参数指定 poll 返回前至多等待多长时间,它是一个指定应等待毫秒数的正值。它的可能取值如下:
(1)INFTIM:表示永远等待。POSIX 规范要求在头文件 <poll.h> 中定义 INFTIM,不过许多系统仍然把它定义在 <sys/stropts.h> 中。
(2)0:立即返回,不阻塞进程。
(3)> 0:等待指定数目的毫秒数。
如果不关心某个特定描述符,那么可以把与它对应的 pollfd 结构的 fd 成员设置成一个负数。poll 函数将忽略这样的 pollfd 结构的 events 成员,返回时将它的 revents 成员的值置为 0。
下面是使用 poll 函数实现的一个阻塞式的 TCP 回射服务器。它使用了一个 pollfd 结构的数组来维护客户信息,另外提供了一个 clients 数组来保存连接的客户端描述符,当其中的值为 -1 时表示所在项未使用。
这里检查某个现有连接的返回事件包含 POLLERR 的原因在于:有些实现在一个连接上接收到 RST 时返回的是 POLLERR 事件,而其他的返回的只是 POLLRDNORM 事件。不论哪一种情绪,这里都调用 read。当有错误发生时,read 将返回这个错误。
#include <poll.h> int poll(struct pollfd *fdarray, unsigned long nfds, int timeout); /* 返回值:若有就绪描述符则为其数目,若超时则为 0,若出错则为 -1 */ struct pollfd{ int fd; // descriptor to check short events; // events of interest on fd short revents; // events that occurred on fd };
其中参数 fdarray 数组中的每一个元素都是一个 pollfd 结构,用于指定测试某个给定描述符 fd 的条件。要测试的条件由 events 成员指定,函数在相应的 revents 成员中返回该描述符的状态。这两个成员中的每一个都由指定某个特定条件的一位或多位构成。下表列出了用于指定 events 标志以及测试 revents 标志的一些常值。
该表被分为三个部分:第一部分是处理输入的四个常值,第二部分是处理输出的三个常值,第三部分是处理错误的三个常值。其中第三部分的三个常值不能在 events 中设置,但是当相应条件存在时就在 revents 中返回。
poll 识别三类数据:普通、优先级带(priority band)和高优先级。
就 TCP 和 UDP 套接字而言,以下条件会引起 poll 返回特定的 revents。
(1)所有正规 TCP 数据和所有 UDP 数据都被认为是普通数据。
(2)TCP 的带外数据被认为是优先级带数据。
(3)当 TCP 连接的读半部关闭时(譬如收到了一个来自对端的 FIN),也被认为是普通数据,随后的读操作将返回 0。
(4)TCP 连接存在错误既可以认为是普通数据,也可以认为是错误(POLLERR)。无论哪种情况,随后的读操作将返回 -1,并把 errno 设置成合适的值。这可以用于处理诸如接收到 RST 或发生超时等条件。
(5)在监听套接字上有新的的连接可用既可以认为是普通数据,也可以认为是优先级数据。大多数实现视为普通数据。
(6)非阻塞式 connect 的完成被认为是使相应套接字可写。
结构数组中元素的个数是由参数 nfds 指定的。历史上该参数被定义为无符号长整型,Unix98 为该参数定义了名为 nfds_t 的新的数据类型。
timeout 参数指定 poll 返回前至多等待多长时间,它是一个指定应等待毫秒数的正值。它的可能取值如下:
(1)INFTIM:表示永远等待。POSIX 规范要求在头文件 <poll.h> 中定义 INFTIM,不过许多系统仍然把它定义在 <sys/stropts.h> 中。
(2)0:立即返回,不阻塞进程。
(3)> 0:等待指定数目的毫秒数。
如果不关心某个特定描述符,那么可以把与它对应的 pollfd 结构的 fd 成员设置成一个负数。poll 函数将忽略这样的 pollfd 结构的 events 成员,返回时将它的 revents 成员的值置为 0。
下面是使用 poll 函数实现的一个阻塞式的 TCP 回射服务器。它使用了一个 pollfd 结构的数组来维护客户信息,另外提供了一个 clients 数组来保存连接的客户端描述符,当其中的值为 -1 时表示所在项未使用。
#include <stdio.h> #include <errno.h> #include <poll.h> #include <strings.h> #include <unistd.h> #include <netinet/in.h> #include <sys/socket.h> #ifndef INFTIM #define INFTIM -1 #endif typedef struct sockaddr SA; #define PORT 49877 #define LISTENQ 5 #define MAXLINE 1024 int main(void){ struct sockaddr_in servaddr; bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(PORT); servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); bind(listenfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr)); listen(listenfd, LISTENQ); struct pollfd clients[FOPEN_MAX]; clients[0].fd = listenfd; clients[0].events = POLLRDNORM; int i = 0; for(i=1; i<FOPEN_MAX; i++) clients[i].fd = -1; // -1 indicates available entry int maxi = 0; // max index into clients[] array char buf[MAXLINE]; for(;;){ int nready = poll(clients, maxi+1, INFTIM); if(clients[0].revents & POLLRDNORM){ // new client connection struct sockaddr_in cliaddr; socklen_t clilen = sizeof(cliaddr); int clifd = accept(listenfd, (SA *)&cliaddr, &clilen); // Or: int clifd = accept(listenfd, NULL, NULL); for(i=1; i<FOPEN_MAX; i++){ if(clients[i].fd == -1){ clients[i].fd = clifd; // save descriptor clients[i].events = POLLRDNORM; break; } } if(i == FOPEN_MAX){ printf("too many clients\n"); close(clifd); continue; } if(i > maxi) maxi = i; if(--nready <= 0) // no more readable descriptors continue; } for(i=1; i<=maxi; i++){ // check all clients for data if(clients[i].fd == -1) continue; if(clients[i].revents & (POLLRDNORM | POLLERR)){ ssize_t n; if((n = read(clients[i].fd, buf, MAXLINE)) < 0){ if(errno == ECONNRESET){ //connection reset by client close(clients[i].fd); clients[i].fd = -1; }else{ printf("read error\n"); } }else if(n == 0){ // connection closed by client close(clients[i].fd); clients[i].fd == -1; }else{ write(clients[i].fd, buf, n); } if(--nready <= 0) // no more readable descriptors break; } } } return 0; }
这里检查某个现有连接的返回事件包含 POLLERR 的原因在于:有些实现在一个连接上接收到 RST 时返回的是 POLLERR 事件,而其他的返回的只是 POLLRDNORM 事件。不论哪一种情绪,这里都调用 read。当有错误发生时,read 将返回这个错误。
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