Linux API. Исчерпывающее руководство

В разделе 16.6 книги [Stevens et al., 2004] приводится пример ложных уведомлений о готовности слушающего сокета в системах BSD. Если клиент подключается к серверу, а затем разрывает соединение, то вызов select(), выполняемый сервером между этими двумя событиями, сообщит о том, что слушающий сокет готов к чтению; однако последующий вызов accept(), выполненный после разрыва, заблокируется.

59.2. Мультиплексирование ввода/вывода

Эта процедура позволяет отслеживать сразу несколько файловых дескрипторов, проверяя доступность операций чтения или записи для любого из них. Для ее выполнения можно использовать один из двух системных вызовов, которые фактически идентичны по своим возможностям. Первый, select(), появился вместе с программным интерфейсом сокетов в системе BSD. Так сложилось, что он стал более распространенным. Второй системный вызов, poll(), был заимствован из System V. Оба они входят в современную редакцию стандарта SUSv3.

Вызовы select() и poll() можно применять для мониторинга дескрипторов обычных файлов, терминалов, псевдотерминалов, именованных каналов, очередей FIFO, сокетов и некоторых видов символьных устройств. Они позволяют либо перманентно заблокировать процесс в ожидании готовности дескриптора, либо указать время ожидания вызова.

59.2.1. Системный вызов select()

Системный вызов select() блокируется, пока один или несколько дескрипторов из заданного набора не станут доступными.

#include  /* Для портируемости */

#include

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,

struct timeval *timeout);

Возвращает количество готовых файловых дескрипторов, 0 в случае истечения времени ожидания или -1 при ошибке

Аргументы nfds, readfds, writefds и exceptfds обозначают файловые дескрипторы, которые вызов select() должен отслеживать. С помощью аргумента timeout можно задать максимальное время блокировки вызова. Подробное описание всех этих параметров приводится ниже.

В прототипе вызова select() выше одключается заголовочный файл . Таково требование стандарта SUSv2, и в части реализаций UNIX оно является обязательным (заголовок присутствует в Linux, и его подключение никак не повредит).

Наборы файловых дескрипторов

Аргументы readfds, writefds и exceptfds являются указателями на наборы файловых дескрипторов, представленных в виде типа данных fd_set. Эти аргументы имеют следующее применение:

• readfds является набором файловых дескрипторов, которые нужно проверить на возможность ввода;

• writefds является набором файловых дескрипторов, которые нужно проверить на возможность вывода;

• exceptfds является набором файловых дескрипторов, которые нужно проверить на наличие исключительного условия.

Термин исключительное условие часто принимают за некую ошибку, произошедшую с файловым дескриптором. На самом деле это не так. Исключительное условие в Linux возникает в двух ситуациях (похоже ведут себя и другие UNIX-системы):

• когда меняет свое состояние вторичный псевдотерминал, подключенный к первичному, находящемуся в пакетном режиме (см. раздел 60.5);

• когда потоковый сокет принимает внеканальные данные (см. раздел 57.13.1).

Обычно тип данных fd_set реализуется в виде битовой маски. Но нам необязательно вникать в эти подробности, так как вся работа с наборами файловых дескрипторов выполняется с помощью четырех макросов: FD_ZERO(), FD_SET(), FD_CLR() и FD_ISSET().

#include

void FD_ZERO(fd_set *fdset);

void FD_SET(int fd, fd_set *fdset);

void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);

int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);

Возвращают true (1), если fd входит в fdset; в противном случае возвращается false (0)

Эти макросы работают следующим образом:

• FD_ZERO() инициализирует набор, на который указывает fdset, делая его пустым;

• FD_SET() добавляет дескриптор fd в набор, на который указывает fdset;

• FD_CLR() удаляет дескриптор fd из набора, на который указывает fdset;

• FD_ISSET() возвращает true, если файловый дескриптор fd входит в набор, на который указывает fdset.

Максимальный размер набора файловых дескрипторов определяется константой FD_SETSIZE, которая в Linux равна 1024 (другие UNIX-системы имеют похожие значения для этого ограничения).