Linux에서 Poll 구현 #

-- 김도집 2005-10-14 15:45:14

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 하죠.

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.

1. nfds와 timeout에 대한 값을 검사한다.
   사실 이부분은 적당한 값이 들어왔는지 확인 하는 것이기에 그냥 넘어가자.
   
   
2. poll_initwait(&table)
   처음으로 무엇인가 한다. sys_poll 내부에서 strcut 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.


3. 기타 초기값을 설정하고 pollfd 형의 ufds를 모두 poll_list 구조체에 연결리스트로 등록한다.
4. do_poll을 호출한다. 자 이제 중요한 것이다. 실질적인 poll 처리는 이 do_poll에서 처리한다.

   fdcount = do_poll(nfds, head, &table, timeout);
   

5. 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.

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. 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_list 등록된 ufds를 하나씩 poll 대기큐에서 어떤 이벤트가 발생했는지 우선 체크를 한다. 이는 do_pollfd()를 호출하는데, 이는 디바이스 드라이버 내의 poll 함수를 호출하게 된다. 여기서 poll_wait를 통해 실질적인 이벤트에 대한 대기큐를 poll 대기큐에 등록하게 된다. 이때 사용하는 것이 앞서