1. struct pollfd {  
2.  int fd;        //檔案描述符
3.  short events;  //要求查詢的事件掩碼
4.  short revents; //返回的事件掩碼
5. };  
6. int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout);  

         poll函式使用pollfd型別的結構來監控一組檔案控制代碼，ufds是要監控的檔案控制代碼集合，nfds是監控的檔案控制代碼數量，timeout是等待的毫秒數，這段時間內無論I/O是否準備好，poll都會返回。timeout為負數表示無線等待，timeout為0表示呼叫後立即返回。執行結果：為0表示超時前沒有任何事件發生；-1表示失敗；成功則返回結構體中revents不為0的檔案描述符個數。pollfd結構監控的事件型別如下：

1. #define POLLIN 0x0001
2. #define POLLPRI 0x0002
3. #define POLLOUT 0x0004
4. #define POLLERR 0x0008
5. #define POLLHUP 0x0010
6. #define POLLNVAL 0x0020
7. #define POLLRDNORM 0x0040
8. #define POLLRDBAND 0x0080
9. #define POLLWRNORM 0x0100
10. #define POLLWRBAND 0x0200
11. #define POLLMSG 0x0400
12. #define POLLREMOVE 0x1000
13. #define POLLRDHUP 0x2000

      如上是events事件掩碼的值域，POLLIN|POLLPRI類似於select的讀事件，POLLOUT|POLLWRBAND類似於select的寫事件。當events屬性為POLLIN|POLLOUT，表示監控是否可讀或可寫。在poll返回時，即可通過檢查revents變數對應的標誌位與events是否相同，比如revents中POLLIN事件標誌位被設定，則表示檔案描述符可以被讀取。程式碼段示例：

1. int sockfd;             //套接字控制代碼
2. struct pollfd pollfds;  
3. int timeout;  
4. timeout = 5000;  
5. pollfds.fd = sockfd;                //設定監控sockfd
6. pollfds.events = POLLIN|POLLPRI;            //設定監控的事件
7. for(;;){  
8.     switch(poll(&pollfds,1,timeout)){       //開始監控
9.     case -1:                    //函式調用出錯
10.         printf("poll error \r\n"
    );  
11.     break;  
12.     case 0:  
13.         printf("time out \r\n");  
14.     break;  
15.     default:                    //得到資料返回
16.         printf("sockfd have some event \r\n");  
17.         printf("event value is 0x%x",pollfds.revents);  
18.     break;  
19.     }  
20. }  
    

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#include <poll.h>

int poll(struct pollfd fds[], nfds_t nfds, int timeout)；

引數說明:

fds：是一個struct pollfd結構型別的陣列，用於存放需要檢測其狀態的Socket描述符；每當呼叫這個函式之後，系統不會清空這個陣列，操作起來比較方便；特別是對於 socket連線比較多的情況下，在一定程度上可以提高處理的效率；這一點與select()函式不同，呼叫select()函式之後，select() 函式會清空它所檢測的socket描述符集合，導致每次呼叫select()之前都必須把socket描述符重新加入到待檢測的集合中；因 此，select()函式適合於只檢測一個socket描述符的情況，而poll()函式適合於大量socket描述符的情況；

nfds：nfds_t型別的引數，用於標記陣列fds中的結構體元素的總數量；

timeout：是poll函式呼叫阻塞的時間，單位：毫秒；

返回值:

>0：陣列fds中準備好讀、寫或出錯狀態的那些socket描述符的總數量；

==0：陣列fds中沒有任何socket描述符準備好讀、寫，或出錯；此時poll超時，超時時間是timeout毫秒；換句話說，如果所檢測的 socket描述符上沒有任何事件發生的話，那麼poll()函式會阻塞timeout所指定的毫秒時間長度之後返回，如果timeout==0，那麼 poll() 函式立即返回而不阻塞，如果timeout==INFTIM，那麼poll() 函式會一直阻塞下去，直到所檢測的socket描述符上的感興趣的事件發 生是才返回，如果感興趣的事件永遠不發生，那麼poll()就會永遠阻塞下去；

-1：  poll函式呼叫失敗，同時會自動設定全域性變數errno；

如果待檢測的socket描述符為負值，則對這個描述符的檢測就會被忽略，也就是不會對成員變數events進行檢測，在events上註冊的事件也會被忽略，poll()函式返回的時候，會把成員變數revents設定為0，表示沒有事件發生；

另外，poll() 函式不會受到socket描述符上的O_NDELAY標記和O_NONBLOCK標記的影響和制約，也就是說，不管socket是阻塞的還是非阻塞 的，poll()函式都不會收到影響；而select()函式則不同，select()函式會受到O_NDELAY標記和O_NONBLOCK標記的影 響，如果socket是阻塞的socket，則呼叫select()跟不呼叫select()時的效果是一樣的，socket仍然是阻塞式TCP通訊，相 反，如果socket是非阻塞的socket，那麼呼叫select()時就可以實現非阻塞式TCP通訊；

所以poll() 函式的功能和返回值的含義與 select() 函式的功能和返回值的含義是完全一樣的，兩者之間的差別就是內部實現方式不一樣，select()函式基本上可以在所有支援檔案描述符操作的系統平臺上運 行(如：Linux 、Unix 、Windows、MacOS等)，可移植性好，而poll()函式則只有個別的的作業系統提供支援(如：SunOS、Solaris、AIX、HP提供 支援，但是Linux不提供支援)，可移植性差；

strust pollfd結構說明：

typedef struct pollfd {
        int fd;                               /* 需要被檢測或選擇的檔案描述符*/
        short events;                   /* 對檔案描述符fd上感興趣的事件 */
        short revents;                  /* 檔案描述符fd上當前實際發生的事件*/
} pollfd_t;

typedef unsigned long   nfds_t;

經常檢測的事件標記： POLLIN/POLLRDNORM(可讀)、POLLOUT/POLLWRNORM(可寫)、POLLERR(出錯)

如果是對一個描述符上的多個事件感興趣的話，可以把這些常量標記之間進行按位或運算就可以了；

比如：對socket描述符fd上的讀、寫、異常事件感興趣，就可以這樣做：struct pollfd  fds;

fds[nIndex].events=POLLIN | POLLOUT | POLLERR；

當 poll()函式返回時，要判斷所檢測的socket描述符上發生的事件，可以這樣做： struct pollfd  fds;

檢測可讀TCP連線請求：

if((fds[nIndex].revents & POLLIN) == POLLIN){//接收資料/呼叫accept()接收連線請求}

檢測可寫：

if((fds[nIndex].revents & POLLOUT) == POLLOUT){//傳送資料}

檢測異常：

if((fds[nIndex].revents & POLLERR) == POLLERR){//異常處理}

　每一個pollfd結構體指定了一個被監視的檔案描述符，可以傳遞多個結構體，指示poll()監視多個檔案描述符。每個結構體的events域是監視該檔案描述符的事件掩碼，由使用者來設定這個域。revents域是檔案描述符的操作結果事件掩碼。核心在呼叫返回時設定這個域。events域中請求的任何事件都可能在revents域中返回。合法的事件如下：
POLLIN
有資料可讀。
POLLRDNORM
有普通資料可讀。
POLLRDBAND
有優先資料可讀。
POLLPRI
有緊迫資料可讀。
POLLOUT
寫資料不會導致阻塞。
POLLWRNORM
寫普通資料不會導致阻塞。
POLLWRBAND
寫優先資料不會導致阻塞。
POLLMSG
SIGPOLL 訊息可用。

此外，revents域中還可能返回下列事件：
POLLER
指定的檔案描述符發生錯誤。
POLLHUP
指定的檔案描述符掛起事件。
POLLNVAL
指定的檔案描述符非法。

這些事件在events域中無意義，因為它們在合適的時候總是會從revents中返回。使用poll()和select()不一樣，你不需要顯式地請求異常情況報告。
POLLIN | POLLPRI等價於select()的讀事件，POLLOUT |POLLWRBAND等價於select()的寫事件。POLLIN等價於POLLRDNORM |POLLRDBAND，而POLLOUT則等價於POLLWRNORM。
例如，要同時監視一個檔案描述符是否可讀和可寫，我們可以設定 events為POLLIN |POLLOUT。在poll返回時，我們可以檢查revents中的標誌，對應於檔案描述符請求的events結構體。如果POLLIN事件被設定，則檔案描述符可以被讀取而不阻塞。如果POLLOUT被設定，則檔案描述符可以寫入而不導致阻塞。這些標誌並不是互斥的：它們可能被同時設定，表示這個檔案描述符的讀取和寫入操作都會正常返回而不阻塞。
timeout引數指定等待的毫秒數，無論I/O是否準備好，poll都會返回。timeout指定為負數值表示無限超時；timeout為0指示poll呼叫立即返回並列出準備好I/O的檔案描述符，但並不等待其它的事件。這種情況下，poll()就像它的名字那樣，一旦選舉出來，立即返回。

返回值和錯誤程式碼
成功時，poll()返回結構體中revents域不為0的檔案描述符個數；如果在超時前沒有任何事件發生，poll()返回0；失敗時，poll()返回-1，並設定errno為下列值之一：
EBADF
一個或多個結構體中指定的檔案描述符無效。
EFAULT
fds指標指向的地址超出程序的地址空間。
EINTR
請求的事件之前產生一個訊號，呼叫可以重新發起。
EINVAL
nfds引數超出PLIMIT_NOFILE值。
ENOMEM
可用記憶體不足，無法完成請求。

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Poll就是監控檔案是否可讀的一種機制，作用與select一樣。

應用程式的呼叫函式如下：

int poll(struct pollfd *fds,nfds_t nfds, int timeout);

Poll機制會判斷fds中的檔案是否可讀，如果可讀則會立即返回，返回的值就是可讀fd的數量，如果不可讀，那麼就程序就會休眠timeout這麼長的時間，然後再來判斷是否有檔案可讀，如果有，返回fd的數量，如果沒有，則返回0. 

核心實現流程：

當應用程式呼叫poll函式的時候，會呼叫到系統呼叫sys_poll函式，該函式最終呼叫do_poll函式，do_poll函式中有一個死循 環，

在裡面又會利用do_pollfd函式去呼叫驅動中的poll函式（fds中每個成員的字元驅動程式都會被掃描到），驅動程式中的Poll函式的工作 有兩個，

一個就是呼叫poll_wait 函式，把程序掛到等待佇列中去（這個是必須的，你要睡眠，必須要在一個等待佇列上面，否則到哪裡去喚醒你呢？？），

另一個是確定相關的fd是否有內容可 讀，如果可讀，就返回1，否則返回0，如果返回1 ，do_poll函式中的count++，    

然後  do_poll函式然後判斷三個條件（if (count ||!timeout || signal_pending(current))）如果成立就直接跳出，如果不成立，

就睡眠timeout個jiffes這麼長的時間（呼叫schedule_timeout實現睡眠），如果在這段時間內沒有其他程序去喚醒它，

那麼第二次執行判斷的時候就會跳出死迴圈。如果在這段時間內有其他程序喚醒它，那麼也可以跳出死迴圈返回

（例如我們可以利用中斷處理函式去喚醒它，這樣的話一有資料可讀，就可以讓它立即返回）。

1.      sys_poll函式位於fs/select.c檔案中，程式碼如下：

asmlinkagelong sys_poll(struct pollfd __user *ufds, unsigned int nfds, long timeout_msecs)

{        

 s64 timeout_jiffies;

         if (timeout_msecs > 0) {

#ifHZ > 1000

             /* We can only overflow if HZ >1000 */

             if (timeout_msecs / 1000 >(s64)0x7fffffffffffffffULL / (s64)HZ)

                 timeout_jiffies = -1;

             else

#endif

                 timeout_jiffies =msecs_to_jiffies(timeout_msecs);

         } 

else

 {

             /* Infinite (< 0) or no (0)timeout */

             timeout_jiffies = timeout_msecs;

         } 

         return do_sys_poll(ufds,nfds, &timeout_jiffies);

}

它對超時引數稍作處理後，直接呼叫do_sys_poll。 

2.      do_sys_poll函式也位於位於fs/select.c檔案中，我們忽略其他程式碼：

intdo_sys_poll(struct pollfd __user *ufds, unsigned int nfds, s64 *timeout)

{

……

poll_initwait(&table);

……

         fdcount = do_poll(nfds, head,&table, timeout);

……

} 

poll_initwait函式非常簡單，它初始化一個poll_wqueues變數table：

poll_initwait> init_poll_funcptr(&pwq->pt, __pollwait); > pt->qproc = qproc;

即table->pt->qproc= __pollwait，__pollwait將在驅動的poll函式裡用到。 

3.      do_sys_poll函式位於fs/select.c檔案中，程式碼如下：

static int do_poll(unsigned int nfds,  struct poll_list *list,   struct poll_wqueues *wait, s64 *timeout)

{

01 ……

02   for (;;){

03 ……

04                   if(do_pollfd(pfd, pt)) {

05                           count++;

06                           pt = NULL;

07                   }

08 ……

09       if(count || !*timeout || signal_pending(current))

10           break;

11       count= wait->error;

12       if(count)

13           break;14

15       if(*timeout < 0) {

16           /*Wait indefinitely */

17           __timeout= MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;

18       }else if (unlikely(*timeout >= (s64)MAX_SCHEDULE_TIMEOUT-1)) {

19           /*

20           * Wait for longer than MAX_SCHEDULE_TIMEOUT. Do it in

21           * a loop

22           */

23           __timeout= MAX_SCHEDULE_TIMEOUT - 1;

24           *timeout-= __timeout;

25       }else {

26           __timeout= *timeout;

27           *timeout= 0;

28       }29

30       __timeout= schedule_timeout(__timeout); // 休眠時間由應用提供

31       if(*timeout >= 0)

32           *timeout+= __timeout;

33   }

34   __set_current_state(TASK_RUNNING);

35   returncount;

36 } 

分析其中的程式碼，可以發現，它的作用如下：

①    從02行可以知道，這是個迴圈，它退出的條件為：

a.      09行的3個條件之一(count非0，超時、有訊號等待處理)

count順0表示04行的do_pollfd至少有一個成功。

b.      11、12行：發生錯誤

②    重點在do_pollfd函式，後面再分析

③    第30行，讓本程序休眠一段時間，注意：應用程式執行poll呼叫後，如果①②的條件不滿足，程序就會進入休眠。那麼，誰喚醒呢？除了休眠到指定時間被系統喚醒外，還可以被驅動程式喚醒──記住這點，這就是為什麼驅動的poll裡要呼叫poll_wait的原因，後面分析。 

4.      do_pollfd函式位於fs/select.c檔案中，程式碼如下：

static inline unsigned int do_pollfd(struct pollfd*pollfd, poll_table *pwait)

{

……

             if(file->f_op && file->f_op->poll)

                     mask= file->f_op->poll(file, pwait);

……

} 

可見，它就是呼叫我們的驅動程式裡註冊的poll函式。 

二、驅動程式：

驅動程式裡與poll相關的地方有兩處：一是構造file_operation結構時，要定義自己的poll函式。二是通過poll_wait來呼叫上面說到的__pollwait函式，pollwait的程式碼如下：

staticinline void poll_wait(struct file * filp, wait_queue_head_t * wait_address,poll_table *p)

{

         if (p && wait_address)

             p->qproc(filp, wait_address, p);

}

p->qproc就是__pollwait函式，從它的程式碼可知，它只是把當前程序掛入我們驅動程式裡定義的一個佇列裡而已。它的程式碼如下：

staticvoid __pollwait(struct file *filp, wait_queue_head_t *wait_address,  poll_table *p)

{

         struct poll_table_entry *entry =poll_get_entry(p);

         if (!entry)

             return;

         get_file(filp);

         entry->filp = filp;

         entry->wait_address = wait_address;

         init_waitqueue_entry(&entry->wait,current);

         add_wait_queue(wait_address,&entry->wait);

} 

執行到驅動程式的poll_wait函式時，程序並沒有休眠，我們的驅動程式裡實現的poll函式是不會引起休眠的。讓程序進入休眠，是前面分析的do_sys_poll函式的30行“__timeout = schedule_timeout(__timeout)”。

poll_wait只是把本程序掛入某個佇列，應用程式呼叫poll > sys_poll> do_sys_poll > poll_initwait，do_poll > do_pollfd > 我們自己寫的poll函式後，再呼叫schedule_timeout進入休眠。如果我們的驅動程式發現情況就緒，可以把這個佇列上掛著的程序喚醒。可見，poll_wait的作用，只是為了讓驅動程式能找到要喚醒的程序。即使不用poll_wait，我們的程式也有機會被喚醒：chedule_timeout(__timeout)，只是休眠__time_out這段時間。

現在來總結一下poll機制：

1. poll > sys_poll > do_sys_poll >poll_initwait，poll_initwait函式註冊一下回調函式__pollwait，它就是我們的驅動程式執行poll_wait時，真正被呼叫的函式。 

2. 接下來執行file->f_op->poll，即我們驅動程式裡自己實現的poll函式

   它會呼叫poll_wait把自己掛入某個佇列，這個佇列也是我們的驅動自己定義的；

   它還判斷一下裝置是否就緒。 

3. 如果裝置未就緒，do_sys_poll裡會讓程序休眠一定時間，這個時間是應用提供的“超時時間” 

4. 程序被喚醒的條件有2：一是上面說的“一定時間”到了，二是被驅動程式喚醒。驅動程式發現條件就緒時，就把“某個佇列”上掛著的程序喚醒，這個佇列，就是前面通過poll_wait把本程序掛過去的佇列。 

5. 如果驅動程式沒有去喚醒程序，那麼chedule_timeout(__timeou)超時後，會重複2、3動作1次，直到應用程式給定的時間， 然後返回。

驅動的poll函式編寫模板如下：

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_waitq);  //休眠要掛的等待佇列

static unsigned drv_poll(struct file *file, poll_table *wait)
{
unsigned int mask = 0;
poll_wait(file, &my_waitq, wait); // 不會立即休眠
if (有資料)
mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
return mask;
}