51: }
52: }
53: }
54: }
55:
56: return 0;
57: }
13.1.3. Мультиплексирование с помощью select()
Системный вызов poll() был изначально представлен как часть Unix-дерева System V. Усилиями разработчиков BSD та же основная проблема была решена похожим способом — предоставлением системного вызова select().
#include <sys/select.h>
int select(int numfds, fd_set * readfds, fd_set * writefds,
fd_set * exceptfds, struct timeval * timeout);
Три промежуточных параметра — readfds, writefds и exceptfds — определяют, за какими файловыми дескрипторами необходимо следить. Каждый параметр — это указатель на fd_set, структуру данных, позволяющую процессу определить произвольное количество файловых дескрипторов[74]. Ею манипулируют с помощью перечисленных ниже макросов.
FD_ZERO(fd_set * fds); | Очищает fds — в наборе не содержатся файловые дескрипторы. Этот макрос используется для инициализации структур fd_set. |
FD_SET(intfd, fd_set * fds); | Добавляет fd к fd_set. |
FD_CLR(intfd, fd_set * fds); | Удаляет fd из fd_set. |
FD_ISSET(int fd, fd_set * fds); | Возвращает true, если fd содержится в установленном fds. |
Первый набор файловых дескрипторов select(), readfds, содержит перечень файловых дескрипторов, вызывающих возврат вызова select(), когда они готовы для чтения[75] или (для каналов и сокетов) когда процесс на другом конце файла закрыл его. Когда любой файловый дескриптор в writefds готов к записи, select() возвращается, exceptfds содержит файловые дескрипторы для слежения за исключительными условиями. В Linux (так же, как и в Unix) это происходит только при поступлении внешних данных в сетевое подключение. В качестве любого из них можно указать NULL, если тот или иной тип события вас не интересует.
Окончательный параметр, timeout, определяет, насколько долго (в миллисекундах) вызову select() необходимо ожидать какого-либо события. Это указывает на struct timeval, которая выглядит следующим образом.
#include <sys/time.h>
struct timeval {
int tv_sec; /* секунды */
int tv_usec; /* микросекунды */
};
Первый элемент — tv_sec — это количество оставшихся секунд, a tv_usec — это количество оставшихся микросекунд. Если значением timeout является NULL, select() блокируется до следующего события. Если он указывает на struct timeval, содержащую 0 в обоих элементах, вызов select() не блокируется. Он обновляет наборы файловых дескрипторов, чтобы определить, какой файловый дескриптор в настоящее время готов для чтения или записи, а затем немедленно возвращается.
Первый параметр, numfds, вызывает наибольшие трудности. Он задает количество файловых дескрипторов (начиная с файлового дескриптора 0), которое может быть определено с помощью fd_sets. Еще один (и, возможно, более легкий) способ поведения numfds намного лучше максимального файлового дескриптора select()[76].
Поскольку Linux обычно позволяет каждому процессу иметь до 1024 файловых дескрипторов, numfds избавляет ядро от необходимости просмотра всех 1024 файловых дескрипторов, которые может содержать каждая структура fd_set, что улучшает показатели производительности.
После возврата три структуры fd_set содержат файловые дескрипторы с задержкой входных данных, на которые можно произвести запись или которые находятся в исключительном состоянии. Вызов select() в Linux возвращает общее количество элементов, установленных в трех структурах fd_set, 0 в случае тайм-аута вызова либо -1 в случае ошибки. Однако многие системы Unix считают определенные файловые дескрипторы в возвращаемом значении только один раз, даже если они находятся как в readfds, так и в writefds, поэтому в целях переносимости лучше совершать проверку только тогда, когда возвращаемое значение больше 0. Если возвращаемое значение равно -1, не думайте, что структуры fd_set остаются незатронутыми. Linux обновляет их только в случае, если select() возвращает значение больше 0, однако некоторые системы Unix демонстрируют иное поведение.
Еще одним параметром, связанным с переносимостью, является timeout. Ядра Linux[77] обновляют его, чтобы отобразить количество времени, оставшегося до тайм-аута вызова select(), но большинство других систем Unix его не обновляют[78]. Однако другие системы не обновляют тайм-аут с целью соответствия более привычной реализации.
Для переносимости устраните зависимость от поведения и явно настройте структуру timeout перед вызовом select().
Теперь рассмотрим несколько примеров применения select(). Для начала используем select() без связи с файлами, создав вторичный вызов sleep() .
#include <sys/select.h>
#include <sys/stdlib.h>
