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= Linux Poll 구현 분석 =
-- [김도집] [[DateTime(2005-10-14T06:45:14)]]
[[TableOfContents]]
== 개요 ==
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사실 이부분은 적당한 값이 들어왔는지 확인 하는 것이기에 그냥 넘어가자.
1. poll_initwait(&table)
처음으로 무엇인가 한다. sys_poll 내부에서 strcut struct poll_wqueues 형의 tables를 선언했다. 이를 초기화 해 주는 것으로 보인다. 우선 poll_wqueue 자료가 어떤건지 보자.
{{{
<linux/poll.h>
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struct poll_wqueues *wait, long timeout)
}}}
do_poll에서 실질적인 poll 처리를 한다. 이는 for(;;)문으로 무한 루프를 돈다. 그렇다고 polling을 하는 것은 아니고 이벤트가 생길때까지 대기토록 한다. 우선 그 코드를 보면 다음과 같다.
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for (;;) {
struct poll_list *walk;
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우선 현재 태스크를 TASK_INTERRUPTIBLE 상태로 변경하여 대기 상태로 만든다. 아직 실행 중으로 schedule_timeout()를 만나면 그때 실질적으로 대기 상태가 되어 컨텍스트(context) 스위칭이 일어난다.
poll_list 에 등록된 ufds를 하나씩 따라가면서 poll 대기큐에서 어떤 이벤트가 발생했는지 우선 체크를 한다. 이는 do_pollfd()를 호출하는데, 이는 디바이스 드라이버 내의 poll 함수를 호출하게 된다.
do_pollfd는 poll_wait를 통해 실질적인 이벤트에 대한 대기큐를 poll 대기큐에 등록하게 된다. 이때 사용하는 것이 앞서 poll 대기큐 내의 poll_table형인 pt에 등록된 qproc이 실행되게 된다(pt->proc = qproc로 sys_poll 내용 참조). 디바이스 드라이버내의 poll 함수 내에는 어떤 조건을 만족하면 mask 값을 반환하게 되는데 이 값을 pollfd형의 revents 필드에 mask값을 넣게 된다. 또한 mask 값이 0이 아니면 count를 하나씩 증가시켜 그값을 count 값에 저장하게 된다.
즉 count 값이 0이 아니거나 timeout이 발생하거나 signal_pending이 존재한다면 무한 루프를 빠져나오게 된다. 또는 error가 있을 경우에도 무한 루프를 빠져나오게 된다.
만약 그렇지 않다면 schedule_timeout()를 통해 timeout이 되거나 wake_up이 될 때까지 현재 프로세스는 대기 상태로 있게 된다. 대기 상태에서 빠져나오면 다시 for문의 처음으로 가서 앞서 설명한 것을 반족복하게 되고 do_pollfd를 통해 mask 값과 count 값을 가져오게 되는 것이다.
최종적으로 for문을 빠져나오면 현재 프로세스의 상태를 TASK_RUNNING 상태로 변경하여 정상적으로 스케줄링이 가능토록 한다.
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}}}
mask = file->f_op->poll(file, *pwait) 를 통해 디바이스 드라이버의 poll 함수를 호출하고 mask 값을 반환 받는다. 만약 mask가 0이 아니라면 count 값을 증가 시키고 mask는 revents에 저장하게 된다.
Linux Poll 구현 분석 #
Contents
- 1 Linux Poll 구현 분석
- 1.1 개요
- 1.2 sys_poll
- 1.3 do_poll
- 1.4 do_pollfd
커널 소스상에서 따라 가 보도록 한다.
최초 응용 프로그램에서 poll 함수를 호출하면 리눅스 커널상의 sys_poll 이라는 시스템 콜이 호출이 될 것이다. 따라서 여기서 시작하는 것으로 한다.
참고가 된 커널 소스의 버전은 2.6.11이다.
1.2 sys_poll #
fs/select.c
asmlinkage long sys_poll(struct pollfd __user * ufds, unsigned int nfds,
long timeout)
함수 원형을 보자면 위와 같다.
세개의 인자들은 응용 프로그램에서 사용하는 poll(2) 함수와 동일하므로 man 페이지를 참고하자.
- nfds와 timeout에 대한 값을 검사한다.
사실 이부분은 적당한 값이 들어왔는지 확인 하는 것이기에 그냥 넘어가자.
- poll_initwait(&table)
처음으로 무엇인가 한다. sys_poll 내부에서 struct poll_wqueues 형의 tables를 선언했다. 이를 초기화 해 주는 것으로 보인다. 우선 poll_wqueue 자료가 어떤건지 보자.
<linux/poll.h>
struct poll_wqueues {
poll_table pt;
struct poll_table_page * table;
int error;
이제는 poll_initwait()를 보자
void poll_initwait(struct poll_wqueues *pwq)
{
init_poll_funcptr(&pwq->pt, __pollwait);
pwq->error = 0;
pwq->table = NULL;
}
함수는 간단하다. 그런데 또 함수를 호출한다. ㅡㅡ. init_poll_funcptr()를 따라가 보자.
<linux/poll.h>
static inline void init_poll_funcptr(poll_table *pt, poll_queue_proc qproc)
{
pt->proc = qproc;
}
결국 이는 poll를 위한 대기큐(waitqueue)인 pwq내의 필드 중 함수포인터인 qproc에 __pollwait()를 등록하는 것이다.
__pollwait()함수는 select.c에 정의되어 있다. 이는 이벤트를 위한 대기큐를 poll 대기큐의 테이블에 등록하는 역할을 한다.
- 기타 초기값을 설정하고 pollfd 형의 ufds를 모두 poll_list 구조체에 연결리스트로 등록한다.
- do_poll을 호출한다.
자 이제 중요한 것이다. 실질적인 poll 처리는 이 do_poll에서 처리한다.
fdcount = do_poll(nfds, head, &table, timeout);
- do_poll에서 받은 revents의 값을 사용자 영역으로 복사해 넘겨주는 것을 처리한다.
대충 sys_poll에서 처리하는 것을 설정하였다. sys_poll에서는 응용 프로그램에서 넘어온 인자를 커널에서 처리하기 위한 사전 작업을 하고 그 이후 처리를 do_poll()함수에게 넘긴다. 처리된 것을 응용 프로그램에 넘기기 위해 revents의 값을 사용자 영역으로 복사해 넘겨주게 되는 것이다.
자, 이제 do_poll에 대해 알아보자.
1.3 do_poll #
fs/select.c
static int do_poll(unsigned int nfds, struct poll_list *list,
struct poll_wqueues *wait, long timeout)
do_poll에서 실질적인 poll 처리를 한다. 이는 for(;;)문으로 무한 루프를 돈다. 그렇다고 polling을 하는 것은 아니고 이벤트가 생길때까지 대기토록 한다. 우선 그 코드를 보면 다음과 같다.
for (;;) {
struct poll_list *walk;
set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
walk = list;
while(walk != NULL) {
do_pollfd( walk->len, walk->entries, &pt, &count);
walk = walk->next;
}
pt = NULL;
if (count || !timeout || signal_pending(current))
break;
count = wait->error;
if (count)
break;
timeout = schedule_timeout(timeout);
}
우선 현재 태스크를 TASK_INTERRUPTIBLE 상태로 변경하여 대기 상태로 만든다. 아직 실행 중으로 schedule_timeout()를 만나면 그때 실질적으로 대기 상태가 되어 컨텍스트(context) 스위칭이 일어난다.
poll_list에 등록된 ufds를 하나씩 따라가면서 poll 대기큐에서 어떤 이벤트가 발생했는지 우선 체크를 한다. 이는 do_pollfd()를 호출하는데, 이는 디바이스 드라이버 내의 poll 함수를 호출하게 된다.
do_pollfd는 poll_wait를 통해 실질적인 이벤트에 대한 대기큐를 poll 대기큐에 등록하게 된다. 이때 사용하는 것이 앞서 poll 대기큐 내의 poll_table형인 pt에 등록된 qproc이 실행되게 된다(pt->proc = qproc로 sys_poll 내용 참조). 디바이스 드라이버내의 poll 함수 내에는 어떤 조건을 만족하면 mask 값을 반환하게 되는데 이 값을 pollfd형의 revents 필드에 mask값을 넣게 된다. 또한 mask 값이 0이 아니면 count를 하나씩 증가시켜 그값을 count 값에 저장하게 된다.
즉 count 값이 0이 아니거나 timeout이 발생하거나 signal_pending이 존재한다면 무한 루프를 빠져나오게 된다. 또는 error가 있을 경우에도 무한 루프를 빠져나오게 된다.
만약 그렇지 않다면 schedule_timeout()를 통해 timeout이 되거나 wake_up이 될 때까지 현재 프로세스는 대기 상태로 있게 된다. 대기 상태에서 빠져나오면 다시 for문의 처음으로 가서 앞서 설명한 것을 반복하게 되고 do_pollfd를 통해 mask 값과 count 값을 가져오게 되는 것이다.
최종적으로 for문을 빠져나오면 현재 프로세스의 상태를 TASK_RUNNING 상태로 변경하여 정상적으로 스케줄링이 가능토록 한다.
1.4 do_pollfd #
fs/select.c
static void do_pollfd(unsigned int num, struct pollfd * fdpage,
poll_table ** pwait, int *count)
do_pollfd에 대한 설명은 do_poll에서 했다. 중요한 코드만 본다면 다음과 같다.
if (fd >= 0) {
struct file * file = fget(fd);
mask = POLLNVAL;
if (file != NULL) {
mask = DEFAULT_POLLMASK;
if (file->f_op && file->f_op->poll)
mask = file->f_op->poll(file, *pwait);
mask &= fdp->events | POLLERR | POLLHUP;
fput(file);
}
if (mask) {
*pwait = NULL;
(*count)++;
}
}
fdp->revents = mask;
mask = file->f_op->poll(file, *pwait) 를 통해 디바이스 드라이버의 poll 함수를 호출하고 mask 값을 반환 받는다. 만약 mask가 0이 아니라면 count 값을 증가 시키고 mask는 revents에 저장하게 된다.
