深入探究:Linux驱动中的poll技术

1. 简介

在Linux内核的驱动开发中,poll技术扮演着重要角色。poll是一种实现异步I/O的机制,通过对文件描述符进行轮询,可以在没有数据到达时立即返回,而不需要阻塞等待。本文将深入探究Linux驱动中的poll技术。

2. poll的基本原理

poll的基本原理是通过对一个或多个文件描述符进行轮询,检查其是否可以进行I/O操作。当一个文件描述符可读或可写时,poll函数会立即返回。

2.1 poll函数的使用

在Linux驱动开发中,poll函数被广泛使用。它的函数原型如下:

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

其中,fds是一个指向pollfd结构体数组的指针,每个结构体包含一个文件描述符和感兴趣的事件;nfds是fds数组的大小;timeout是poll函数的超时时间。

2.2 pollfd的结构体

pollfd结构体定义如下:

struct pollfd {

int fd; /* 文件描述符 */

short events; /* 感兴趣的事件 */

short revents; /* 实际发生的事件 */

};

fd表示文件描述符,events表示感兴趣的事件,revents表示实际发生的事件。通过对events和revents的设置和读取,可以实现对文件描述符的控制和监控。

3. Linux驱动中poll的应用

3.1 驱动程序对poll函数的支持

驱动程序可以通过实现poll文件操作来支持poll函数。在驱动程序的poll函数中,可以对设备进行轮询以获取设备状态的变化。

3.2 poll_wait函数

在驱动程序中,可以通过调用poll_wait函数来等待设备状态的变化。poll_wait函数的原型如下:

void poll_wait(struct file *filp, wait_queue_head_t *wait_queue, poll_table *p);

poll_wait函数将当前进程添加到等待队列中,并设置相应的等待队列头和轮询表。

3.3 文件操作结构体的poll成员

在Linux驱动程序中,文件操作结构体(file_operations)可以包含poll成员函数。通过实现poll函数,驱动程序可以对设备进行轮询,判断设备是否可读或可写。

4. poll技术的优势

poll技术相对于阻塞I/O具有以下几个优势:

1) 高效性:poll的轮询机制有效地利用了CPU资源,避免了阻塞等待。

2) 实时性:poll可以立即返回,无需等待数据到达,提高了响应速度。

3) 可扩展性:poll可以同时轮询多个文件描述符,适用于需要监控多个设备的情况。

5. 总结

本文详细介绍了Linux驱动中的poll技术。通过对poll函数的使用和pollfd结构体的解析,可以灵活地控制文件描述符的轮询和监控。同时,我们还探讨了驱动程序对poll函数的支持以及poll技术的优势。poll技术在Linux驱动开发中发挥着重要作用,能够提高驱动程序的效率和实时性。

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