Linux .poll是一个用于系统中的文件和设备的系统调用,它允许进程以非阻塞的方式检查文件或设备是否已准备好读取或写入数据。在本文中,我们将探讨Linux .poll的工作原理和它在现代计算机系统中的应用。

在计算机系统中,大多数I/O操作都是阻塞式的,这意味着进程在进行I/O操作时必须等待操作完成才能继续执行后续代码。但这种方式会导致系统效率低下,因为进程可能会在等待I/O操作完成时处于闲置状态。

为了解决这个问题,Linux引入了一个非阻塞I/O模型。在非阻塞I/O模型中,进程可以继续执行其他任务,而不必等待I/O操作完成。

Linux .poll系统调用允许进程监视一组文件描述符(file descriptor),并在其中任意一个文件描述符准备好I/O操作时被通知。在这里,文件描述符可以是文件、套接字、管道等系统中的任何对象。

当使用.poll系统调用时,进程需要创建一个用于传递待检查文件描述符信息的数据结构。这个数据结构由一个指向文件描述符的数组和一些其他字段组成。然后进程通过.poll调用将这个数据结构传递给内核,以请求内核监视其中的文件描述符。

内核在.poll调用中开始监视文件描述符。它检查每个文件描述符的状态,以确定是否准备好进行I/O操作。如果所有被监视的文件描述符都不准备好,进程会被阻塞,直到有文件描述符准备好。但是,如果有至少一个文件描述符准备好,内核会通过将准备好的文件描述符的标志位设置到数据结构中来通知进程。

进程在接收到这个通知后,可以通过检查数据结构中每个文件描述符的状态来确定哪些文件描述符准备好进行I/O操作。进程可以读取或写入这些文件描述符,而不必担心阻塞。

.poll系统调用是Linux系统中一种高效的I/O多路复用机制。它允许进程同时监视多个文件描述符,而不需要为每个文件描述符都创建一个单独的线程或进程。这在具有大量并发I/O操作的服务器应用程序中尤为重要。

例如,一个网络服务器可以使用.poll系统调用同时监视多个客户端的套接字。当某个套接字准备好读取或写入数据时,服务器可以立即响应,而不必等待所有客户端的I/O操作完成。

总之,Linux .poll系统调用是一种为了提高I/O操作效率而引入的非阻塞I/O模型。它允许进程以非阻塞的方式监视多个文件描述符,并在其中任意一个文件描述符准备好I/O操作时被通知。使用.poll系统调用,可以有效地管理并发的I/O操作,提高系统的性能和响应能力。