poll相关

IO多路复用。

1. 定义

#include <poll.h>

struct pollfd {
    int   fd;         /* file descriptor */
    short events;     /* requested events */
    short revents;    /* returned events */
};

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

#define _GNU_SOURCE         /* See feature_test_macros(7) */
#include <poll.h>

struct timespec {
    long    tv_sec;         /* seconds */
    long    tv_nsec;        /* nanoseconds */
};

int ppoll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds,
        const struct timespec *timeout_ts, const sigset_t *sigmask);

2. 基本使用

跟select(2)类似，等待一组文件描述符上的事件。

如果 fd 是负数，poll(2) 会忽略 events，并且返回的revents是0，可以在单次poll(2)调用中，忽略某一个fd
events 是入参，输入对fd上感兴趣的事件，是个bitmask，0表示对所有事件都不感兴趣。

revents是出参，表示哪些事件发生了，也是个bitmask，可能会比 events 多出来三个值 POLLER, POLLHUP, POLLNVAL。

timeout是ms，表示poll(2)最少会阻塞的时间，0表示非阻塞，立刻返回，即使没有事件发生也会返回；负数表示一直阻塞，直到有事件发生。

bitmask可以有的值为:

• POLLIN: 有数据可以读
• POLLPRI: 紧急数据可读(TCP上的带外数据等)
• POLLOUT: 数据可写，这时候进行写操作不会阻塞
• POLLRDHUP(>=2.6.17): 流式socket的对端断开连接或者关闭了写操作。比如有 _GNU_SOURCE 宏才能使用该定义
• POLLERR(out): 有错误发生
• POLLHUP(out): 挂起。写端关闭，在读端poll()时，会出现该错误。
• POLLNVAL(out): 非法请求，fd未打开。等价于EBADF。

ppoll(2) 允许应用安全的等待fd上事件发生，或者捕获了信号。类似 select(2) 和 pselect(2) 的关系。
这样的调用:

ready = ppoll(&fds, nfds, timeout_ts, &sigmask);

等价于 原子性 的执行:

sigset_t origmask;
int timeout;

timeout = (timeout_ts == NULL) ? -1 :
            (timeout_ts.tv_sec * 1000 + timeout_ts.tv_nsec / 1000000);
sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigmask, &origmask);
ready = poll(&fds, nfds, timeout);
sigprocmask(SIG_SETMASK, &origmask, NULL);

3. 返回值

大于0: 成功，有事件发生的fd的个数(这些fd上的 revents 非0)。
0: 超时，没有事件发生
-1: 失败，需要检查对应的errno。

errno:

• EFAULT: 参数数组地址无效
• EINTR: 有信号发生
• EINVAL: nfds 值超出了 RLIMIT_NOFILE 的值
• ENOMEM: 没有内存来申请fd表

4. 其他

有些实现定义了 timeout 参数无穷大值 INFTIM，值为-1， glibc 没有定义。

linux提供的 ppoll(2) 系统调用接口会更新 timeout_ts 参数，glibc封装的时候不会更新，需要注意

5. 关于POLLHUP

这里稍详细的解释了POLLHUP: https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/poll.html

POLLHUP
A device has been disconnected, or a pipe or FIFO has been closed by the last process that had it open for writing. Once set, the hangup state of a FIFO shall persist until some process opens the FIFO for writing or until all read-only file descriptors for the FIFO are closed. This event and POLLOUT are mutually-exclusive; a stream can never be writable if a hangup has occurred. However, this event and POLLIN, POLLRDNORM, POLLRDBAND, or POLLPRI are not mutually-exclusive. This flag is only valid in the revents bitmask; it shall be ignored in the events member.
POLLNVAL

也就是写端关闭，在读端进行poll()时，会报出这个错，然后在写端重新打开后，该fd还会正常，有人提供了个示例，演示了如何触发 POLLHUP

// 打开pipe, 关闭写端，在读端进行poll()

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <poll.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    int p[2];
    struct pollfd ufd;

    if (pipe(p) < 0) {
        perror("pipe");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    if (close(p[1]) < 0) { /* close the write fd */
        perror("close");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    memset(&ufd, 0, sizeof ufd);
    ufd.fd = p[0]; /* poll the read fd after the write fd is closed */
    ufd.events = POLLIN;
    if (poll(&ufd, 1, 1000) < 0) {
        perror("poll");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    switch(ufd.revents & (POLLIN|POLLHUP)) {
        case POLLIN: printf("POLLIN
"); break;
        case POLLHUP: printf("POLLHUP
"); break;
        case POLLIN|POLLHUP: printf("POLLIN|POLLHUP
"); break;
        case POLLERR: printf("POLLERR
"); break;
        default: printf("%#x
", (unsigned)ufd.revents); break;
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}