在 linux char 设备驱动程序中，poll_queue_proc 函数是做什么的？

Question

linux中有一个同步轮询多个设备文件的概念，我正在尝试了解它是如何工作的。
在 linux 2.6.23 源驱动程序/char/random.c 中，我看到以下代码

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_read_wait);
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);

static unsigned int
random_poll(struct file *file, poll_table * wait)
{
    unsigned int mask;

    poll_wait(file, &random_read_wait, wait);
    poll_wait(file, &random_write_wait, wait);
    mask = 0;
    if (input_pool.entropy_count >= random_read_wakeup_thresh)
        mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
    if (input_pool.entropy_count < random_write_wakeup_thresh)
        mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
    return mask;
}

poll_table 在 include/linux/poll.h 中定义如下

typedef void (*poll_queue_proc)(struct file *, wait_queue_head_t *, struct poll_table_struct *);

typedef struct poll_table_struct {
    poll_queue_proc qproc;
} poll_table;

我在一本书（第 5 章，Essential Linux Device Drivers，Venkateswaran）中看到“poll_table 是轮询数据的设备驱动程序所拥有的等待队列表”。但消息来源说它只是一个函数指针。而且我找不到这个函数 qproc 在做什么。 下面是在include/linux/poll.h中定义的函数poll_wait。

static inline void poll_wait(struct file * filp, wait_queue_head_t * wait_address, poll_table *p)
{
    if (p && wait_address)
        p->qproc(filp, wait_address, p);
}

在书中它说（关于鼠标的示例字符驱动程序），“mouse_poll() 使用库函数 poll_wait() 将等待队列 (mouse_wait) 添加到内核 poll_table 并进入睡眠状态。 "所以 poll_wait 可以休眠，但是在上面的 random_poll() 函数中，我们看到了两个连续的 poll_wait 函数。那么 random_poll 是否按顺序轮询读写可用性并将掩码发送到应用程序？如果有人可以向我展示 poll_queue_proc 函数的示例，我将不胜感激。我在linux驱动源码中找不到（应该只出现在应用程序中吗？）。

Answer 1

drivers/char/random.c:random_poll() 在用户空间调用时被调用 select()（或poll() 或epoll_wait()）与文件 引用/dev/random的描述符。

这些系统调用是事件多路复用的基础。在里面 下面的程序，用户空间打开了一些输入源（比如 /dev/random 和 /dev/ttyS4) 并在两者上调用 select() 它们 阻塞，直到其中任何一个 具有要读取的输入数据。 （那里 是输入以外的其他事件源，输入只是最简单的。）

#include <sys/select.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


#define _SYSE(ret, msg) do {                    \
    if (ret == -1) {                            \
        perror(msg);                            \
        exit(EXIT_FAILURE);                     \
    }                                           \
} while (0)

static int /*bool: EOF detected*/ consume_fd(int fd, const char* msg)
{
    char tmp[64];
    ssize_t nread;

    nread = read(fd, tmp, sizeof(tmp));
    _SYSE(nread, "read");
    if (nread == 0 /*EOF*/)
        return 1;

    printf("%s: consumed %ld bytes\n", msg, nread);
    return 0;
}

int main(void)
{
    int random_fd, tty_fd, nfds = 0;

    random_fd = open("/dev/random", O_RDONLY);
    _SYSE(random_fd, "open random");
    if (random_fd > nfds)
        nfds = random_fd+1;

    tty_fd = open("/dev/ttyS4", O_RDONLY);
    _SYSE(tty_fd, "open tty");
    if (tty_fd > nfds)
        nfds = tty_fd+1;

    while (1) {
        fd_set in_fds;
        int ret;

        FD_ZERO(&in_fds);
        FD_SET(random_fd, &in_fds);
        FD_SET(tty_fd, &in_fds);

        ret = select(nfds, &in_fds, NULL, NULL, NULL);
        _SYSE(ret, "select");

        if (FD_ISSET(random_fd, &in_fds)) {
            int eof_detected = consume_fd(random_fd, "random");
            if (eof_detected) 
                break;
        }
        if (FD_ISSET(tty_fd, &in_fds)) {
            int eof_detected = consume_fd(tty_fd, "tty");
            if (eof_detected) 
                break;
        }
    }
    return 0;
}

一旦随机数可用，或者 串行线有数据。 （请注意，现在/dev/random 不 块，而是生成伪随机数，所以输出真的是 快。）

当select() 调用进入内核时，random_poll() 被调用，另一个类似的函数在 TTY 的某处 层 - 仅仅因为 select() 将这些文件描述符传递为 参数。这些函数应该简单地将调用者入队 进入您无法触及的poll_table（它 表示为此目的的调用任务）。

在第二阶段，select() 的实现会暂停 调用者，直到任何事件变为真。 （见fs/select.c。）