掌握UNIX poll函数：事件监测与按键输入示例

在UNIX操作系统中，POLL()函数是一个重要的I/O多路复用机制，它允许一个进程同时监听多个文件描述符（file descriptor）上的事件，而无需频繁轮询每个描述符。当某个描述符上的事件发生时，如数据可读、数据可写或已到达信号，POLL函数会唤醒正在等待的进程，让其执行相应的处理。这种非阻塞I/O模型提高了系统的并发性和效率。 POLL()函数的核心在于poll结构体（struct pollfd），它包含三个字段：fd（要监视的文件描述符）、events（等待发生的事件类型，如POLLIN、POLLOUT等）和revents（实际发生的事件）。在使用poll函数前，需要先创建这样的结构数组，并在其中初始化待监测的文件描述符和期望的事件。 在提供的示例代码中，作者展示了如何在Linux内核环境中使用POLL()函数来实现一个简单的按键输入监控。首先，包括了必要的头文件，如poll.h、interrupt.h等，这些头文件提供了与中断、GPIO和poll函数相关的功能。然后定义了一些常量，如按键的GPIO配置和中断号，设备名称，以及设备的主设备号和次设备号。 代码中，创建了一个dev_t类型的变量dev，存储设备的标识；定义了设备的主要设备号major和次设备号0。接着定义了cdev结构体p_cdev，这将用于设备文件系统中的设备驱动。 在驱动程序的初始化部分，调用register_chrdev()函数注册设备，分配设备号，并创建一个字符设备节点。然后，创建cdev结构实例并关联到该设备节点。接下来，创建poll函数的实例，这里的关键在于调用poll()函数时传入pollfd数组，指定要监视的事件（例如，按键按下时的中断事件）。 在设备驱动的ioctl操作中，可能会涉及到使用poll()函数来接收用户的请求，如查询按键状态或设置事件监听。当用户发起读取操作（如read()系统调用）时，驱动程序会检查键盘是否触发了中断，如果触发，则通过poll函数通知用户进程。 最后，中断服务程序（ISR）会响应按键中断，更新pollfd结构体的revents字段，表示按键事件已经发生。这样，调用poll()函数的进程就能得知按键已被按下，从而进行相应的处理。 总结来说，POLL()函数在UNIX中是一种高效的I/O多路复用工具，它在设备驱动程序中扮演着重要角色，特别是在实时性要求较高的场景中，如键盘、鼠标或其他输入设备的驱动开发。通过合理利用poll函数，可以显著提升系统的响应速度和资源利用率。