2、应用程序及驱动-poll和select使用说明

1、poll机制（如果中断机制出问题了，poll机制是对中断机制的补充，比如等一个小孩，如果小孩生病了，因此隔一段时间应该去找他）

poll机制就是给定一段时间，在这一段时间内程序处于睡眠状态一直等待某一个资源，它会在两种情况下返回①时间到了②等到了资源。
驱动程序的实现并不复杂，但原理有待分析。
首先要在file_operation里添加.poll
= forth_drv_poll,然后
unsigned int forth_drv_poll(structfile *file,poll_table *wait)
{
unsigned int mask = 0;
poll_wait(file,&button_waitq,wait);//不会立刻休眠，在调用forth_drv_poll的函数中有休眠函数，调用__pollwait将当前进程current加入到等待队列，在中断函数中唤醒该等待队列
if(ev_press)
mask |= POLLIN | POLLRDNORN;
return mask;
}

当应用程序调用poll()时，对应系统调用sys_poll()，然后执行do_sys_poll ()再之后是poll_initwait();在poll_initwait()中注册一下回调函数__pollwait，它就是我们的驱动程序执行poll_wait()时，真正被调用的函。再执行do_poll()，在这个函数里有一个死循环

（sys_poll，通过宏定义SYSCALL_DEFINE3(poll, struct pollfd __user *, ufds, unsigned int, nfds,int, timeout_msecs)在select.c中被设置）

do_poll(nfds,head, &table, end_time);

　　for(;;)
　　{
　　　　for(; pfd != pfd_end; pfd++) //查询多个驱动程序
　　　　{
　　　　　　if(do_pollfd(pfd, pt)) -> mask = file->f_op->poll(file, pwait); return mask;//在poll中调用poll_wait,这里就是在调用do_poll之前通过poll_initwait设置为__pollwait
　　　　　　{
　　　　　　　　//do_pollfd函数相当于调用驱动里面的forth_drv_poll函数，下面另外再进行分析，返回值mask非零，count++,记录等待事件发生的进程数
　　　　　　　　count++;
　　　　　　　　pt = NULL;
　　　　　　}
　　　　}
　　　　if(count || timed_out) //若count不为0(有等待的事件发生了)或者timed_out不为0（有信号发生或超时），则推出休眠
　　　　break;
　　　　//上述条件不满足下面开始进入休眠，若有等待的事件发生了，超时或收到信号则唤醒

　　　　poll_schedule_timeout(wait,TASK_INTERRUPTIBLE, to, slack)

　　　　//在hrtimer_init_sleeper函数里面设置了回调函数，会wake_up当前进程
　　}

然后总结一下整个驱动程序的流程：
先把部分测试程序贴出来：
while(1){
ret = poll(fds,1,5000);
if(ret == 0)
{
printf("time out \n");
}
else
{
read(fd,&key_values,1);
printf("key_value = 0x%x\n",key_values);
}
}

当程序执行poll()的时候，会发生如上所示的过程，当执行到驱动程序的forth_drv_poll()时，会把进程放到button_waitq队列里，但不会立刻休眠，同时mask的值仍然是0.所以count不能执行加1，所以就不满足break的条件，然后执行休眠_timeout的命令。
①如果在time_out的时间结束了还没有发生中断，此时仍处于死循环for中，但时间已经用完，所以当在执行到break的条件是会得到满足，那么就会跳出for死循环，同时poll()函数返回0，再打印出“time
out”；
②如果在在time_out的时间内发生了中断，在中断处理函数中，就会把中断事件标志置1，然后把进程唤醒，同时得到按键的值，中断处理完成后又会回到for死循环中，再次执行驱动程序的forth_drv_poll()函数，此时由于中断事件标志为1，所以会返回一个非零的mask，进而count++，打破break跳出死循环，然后poll()返回一个非零的ret同时在接下来执行read函数，获得键值之后，将键值打印出来。

这就是poll机制的一个例子。

2、select机制

在用户程序中，select()和poll()本质上是一样的， 不同只是引入的方式不同，前者是在BSD UNIX中引入的，后者是在System V中引入的。用的比较广泛的是select

系统调用。原型如下：

int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptionfds, struct timeval *timeout);

其中readfs，writefds，exceptfds分别是select()监视的读，写和异常处理的文件描述符集合，numfds的值是需要检查的号码最高的文件描述符加1，timeout则是一个时间上限值，超过该值后，即使仍没有描述符准备好也会返回。

struct timeval
{
int tv_sec; //秒
int tv_usec; //微秒
}

涉及到文件描述符集合的操作主要有以下几种:

1)清除一个文件描述符集 FD_ZERO(fd_set *set);

2)将一个文件描述符加入文件描述符集中 FD_SET(int fd,fd_set *set);

3)将一个文件描述符从文件描述符集中清除 FD_CLR(int fd,fd_set *set);

4)判断文件描述符是否被置位 FD_ISSET(int fd,fd_set *set);
最后我们利用上面的文件描述符集的相关来写个验证添加了设备轮询的驱动，把上边两块联系起来：

poll_wait必要的头文件

#define FIFO_CLEAR 0x1
#define BUFFER_LEN 20
main()
{
int fd, num;
char rd_ch[BUFFER_LEN];
fd_set rfds,wfds;

fd = open("/dev/polltest", O_RDONLY | O_NONBLOCK);
if (fd != - 1)
{
if (ioctl(fd, FIFO_CLEAR, 0) < 0)
{
printf("ioctl command failed\n");
}
while (1)
{
FD_ZERO(&rfds);
FD_ZERO(&wfds);
FD_SET(fd, &rfds);
FD_SET(fd, &wfds);
select(fd + 1, &rfds, &wfds, NULL, NULL);

if (FD_ISSET(fd, &rfds))
{
printf("Device can be read now\n");
}

if (FD_ISSET(fd, &wfds))
{
printf("Device can be written now\n");
}
}
}
else
{
printf("Device open failure now\n");
}
}