Linux内核如何从epoll兴趣列表中移除一个已关闭的fd？答案

【问题标题】：How does the Linux kernel remove a closed fd from the epoll interest list?Linux内核如何从epoll兴趣列表中移除一个已关闭的fd？
【发布时间】：2021-10-08 14:22:03
【问题描述】：

我正在尝试与epoll 一起玩，其中有一部分让我有点困惑。因此，来自 epoll 的手册页：

 6.  Will closing a file descriptor cause it to be removed from
           all epoll interest lists?

           Yes, but be aware of the following point.  A file descriptor
           is a reference to an open file description (see open(2)).
           Whenever a file descriptor is duplicated via dup(2), dup2(2),
           fcntl(2) F_DUPFD, or fork(2), a new file descriptor referring
           to the same open file description is created.  An open file
           description continues to exist until all file descriptors
           referring to it have been closed.

           A file descriptor is removed from an interest list only after
           all the file descriptors referring to the underlying open
           file description have been closed.
           ...

根据我的理解，这些例子是可能的：

Example1:

fd1 added to the interest list
dup(fd1) -> fd2
close(fd1) - not removed from interest list because the underlying file is still open
event for the file -> epoll signals fd1

Example2:
fd1 added to the interest list
dup(fd1) -> fd2
close(fd1) - not removed from interest list because the underlying file is still open
another file open -> this gets fd1
event for the first file -> epoll signals fd1 (for me this looks like it should not happen)

我的第一个问题是我的理解是否正确。

我的问题的第二部分是指 Linux 管理从 epoll 兴趣列表中静默删除的方式。那么，当你调用close(fd) 并且fd 在epoll 的一个或多个兴趣列表中时，内核如何知道该fd 在哪些兴趣列表中呢？这些数据是否存储在底层文件结构中？我想我的问题是从 epoll 兴趣列表中静默删除 fds 是如何一步一步发生的。

【问题讨论】：

对于第一部分，事件数据是任何用户空间设置的，不一定需要解释为文件描述符。
对于第二部分，struct file 通过struct file 的f_ep 成员和@ 链接到struct epitems 列表（在“fs/eventpoll.c”中定义） 987654329@ 的fllink 成员。当最后一个对 struct file 的引用被关闭时，eventpoll_release_file 被调用（通过eventpoll_release）从其包含的兴趣列表中删除（ep_remove）列表中的每个struct epitem。
对于第二部分，你是对的。对于第一部分，我不确定我是否理解您的回答。
对于第一部分，我的意思是当epoll_wait() 填写struct epoll_event 时，data 成员（epoll_data_t 类型）与用户代码在添加时设置的值相同将事件添加到兴趣列表（epoll_ctl() 和 EPOLL_CTL_ADD 或 EPOLL_CTL_MOD）。 data 成员的值需要是用户代码用来识别特定事件的值，但它不需要是文件描述符。

标签： linux linux-kernel operating-system polling epoll

【解决方案1】：

当 fd1 被删除并且 fd2 相同时，内核不会删除打开的文件描述，但会从文件描述符表中删除条目，即内核中的内部数据结构仍然保持不变，但不再与 fd1 索引关联

在内部，epoll fd 将兴趣列表保存在内核数据结构中，它了解在调用关闭兴趣列表时需要清理所有打开的文件描述。以下链接确实有更多信息。 https://unix.stackexchange.com/questions/195057/what-is-an-open-file-description

【讨论】：