明天《升级版全系列嵌入式视频_入门篇》新增一节视频：19.2_POLL机制
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何为POLL机制？
给驱动程序加一个闹铃，让APP不必死等数据；
既可以快速把握POLL机制，更有对内核代码的详尽讲解
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下边是视频文稿：
19.2POLL机制
19.2.1适用场景
在上面引入中断时，我们当初举过一个反例：
母亲如何晓得厨房里孩子醒了？
①时不时进卧室看一下：查询方法
简单，而且累
②进去屋子陪孩子一起午睡，男孩醒了会叫醒她：休眠-唤起
不累，然而母亲干不了活了
③妈妈要干好多活，而且可以陪孩子睡一会，定个闹铃：poll形式
要浪费点时间linux select调用机制，并且可以继续干活。
母亲要么是被儿子叫醒，要么是被闹铃叫醒。
④妈妈在卧室干活，女儿醒了他会自己走出大门告诉母亲：异步通知
母亲、小孩互不耽搁
使用休眠-唤起的形式等待某个风波发生时，有一个缺点：等待的时间可能许久。我们可以加上一个超时时间，这时就可以使用poll机制。
①APP不晓得驱动程序中是否有数据，可以先调用poll函数查询一下，poll函数可以传入超时时间；
②APP步入内核态，调用到驱动程序的poll函数，假若有数据的话立即返回；
③如果发觉没有数据时就休眠一段时间；
④当有数据时，例如当按下按钮时，驱动程序的中断服务程序被调用linux系统镜像下载，它会记录数据、唤醒APP；
⑤当超时时间到了以后，内核也会唤起APP；
⑥APP按照poll函数的返回值就可以晓得是否有数据，假如有数据就调用read得到数据
19.2.2使用流程
母亲步入卧室时，会先看孩子醒没醒，闹铃响以后走出屋子之前又会再看孩子醒没醒。
注意：看了2次女儿！
POLL机制也是类似的，流程如下：
函数执行流程如上图①～⑧所示，重点从③开始看。假定一开始无按钮数据：
③APP调用poll以后，步入内核态；
④导致驱动程序的drv_poll被调用：
注意，drv_poll要把自己这个线程挂入等待队列wq中；假定不装入队列里，那之后发生中断时，中断服务程序去哪儿找到你嘛？
drv_poll就会判定一下：有没有数据啊？返回这个状态。
⑤假设当前没有数据，则休眠一会；
⑥在休眠过程中，按下了键盘，发生了中断：
在中断服务程序里记录了键盘值，但是从wq中把线程唤起了。
⑦线程从休眠中被唤起，继续执行for循环，再度调用drv_poll：
drv_poll返回数据状态
⑧哦，你有数据，那从内核态返回到应用态吧
⑨APP调用read函数读数据
若果仍然没有数据，调用流程也是类似的，重点从③开始看，如下：
③APP调用poll以后，步入内核态；
④导致驱动程序的drv_poll被调用：
注意，drv_poll要把自己这个线程挂入等待队列wq中；假定不装入队列里，那之后发生中断时，中断服务程序去哪儿找到你嘛？
drv_poll就会判定一下：有没有数据啊？返回这个状态。
⑤假设当前没有数据，则休眠一会；
⑥在休眠过程中，始终没有按下了键盘，超时时间到：内核把这个线程唤起；
⑦线程从休眠中被唤起，继续执行for循环，再度调用drv_poll：
drv_poll返回数据状态
⑧哦，你还是没有数据linux手机，并且超时时间到了，那从内核态返回到应用态吧
⑨APP不能调用read函数读数据
注意几点：
①drv_poll要把线程挂入队列wq，而且并不是在drv_poll中步入休眠，而是在调用drv_poll以后休眠
②drv_poll要返回数据状态
③APP调用一次poll，有可能会造成drv_poll被调用2次
④线程被唤起的缘由有2：中断发生了去队列wq中把它唤起，超时时间到了内核把它唤起
⑤APP要判定poll返回的缘由：有数据，还是超时。有数据时再去调用read函数。
19.2.3驱动编程
使用poll机制时，驱动程序的核心就是提供对应的drv_poll函数。
在drv_poll函数中要做2件事：
①把当前线程挂入队列wq：poll_wait
APP调用一次poll，可能造成drv_poll被调用2次，并且我们并不须要把当前线程挂入队列2次。
可以使用内核的函数poll_wait把线程挂入队列，假如线程早已在队列里了，它就不会再度挂入。
②返回设备状态：
APP调用poll函数时，有可能是查询“有没有数据可以读”：POLLIN，也有可能是查询“你有没有空间给我写数据”：POLLOUT。
所以drv_poll要返回自己的当前状态：(POLLIN|POLLRDNORM)或(POLLOUT|POLLWRNORM)。
POLLRDNORM等同于POLLIN，为了兼容个别APP把它们一起返回。
POLLWRNORM等同于POLLOUT，为了兼容个别APP把它们一起返回。
APP调用poll后，很有可能会休眠。对应的，在键盘驱动的中断服务程序中，也要有唤起操作。
驱动程序中poll的代码如下：
static unsigned int gpio_key_drv_poll(struct file *fp, poll_table * wait){printk("%s %s line %dn", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);poll_wait(fp, &gpio_key_wait, wait);return is_key_buf_empty() ? 0 : POLLIN | POLLRDNORM;}
19.2.4应用编程
注意：APP可以调用poll或select函数，这2个函数的作用是一样的。
poll/select函数可以检测多个文件，可以检测多种风波：
风波类型
说明
POLLIN
有数据可读
POLLRDNORM
等同于POLLIN
POLLRDBAND
Prioritybanddatacanbereadlinux select调用机制，有优先级较较高的“banddata”可读
Linux系统中极少使用这个风波
POLLPRI
高优先级数据可读
POLLOUT
可以写数据
POLLWRNORM
等同于POLLOUT
POLLWRBAND
Prioritydatamaybewritten
POLLERR
发生了错误
POLLHUP
挂起
POLLNVAL
无效的恳求，通常是fd未open
在调用poll函数时，要指明：
①你要检测哪一个文件：哪一个fd
②你想检测这个文件的哪种风波：是POLLIN、还是POLLOUT
最后，在poll函数返回时，要判定状态。
应用程序代码如下：
struct pollfd fds[1];int timeout_ms = 5000;int ret;fds[0].fd = fd;fds[0].events = POLLIN;ret = poll(fds, 1, timeout_ms);if ((ret == 1) && (fds[0].revents & POLLIN)){read(fd, &val, 4);printf("get button : 0x%xn", val);}
19.2.5现场编程
看视频
19.2.6上机实验
看视频
19.2.7POLL机制的内核代码解读
LinuxAPP系统调用，基本都可以在它的名子前加上“sys_”前缀，这就是它在内核中对应的函数。例如系统调用open、read、write、poll，与之对应的内核函数为：sys_open、sys_read、sys_write、sys_poll。
对于系统调用poll或select，它们对应的内核函数都是sys_poll。剖析sys_poll，即可理解poll机制。
19.2.7.1sys_poll函数
sys_poll坐落fs/select.c文件中，代码如下：
SYSCALL_DEFINE3(poll, struct pollfd __user *, ufds, unsigned int, nfds,int, timeout_msecs){struct timespec64 end_time, *to = NULL;int ret;if (timeout_msecs >= 0) {to = &end_time;poll_select_set_timeout(to, timeout_msecs / MSEC_PER_SEC,NSEC_PER_MSEC * (timeout_msecs % MSEC_PER_SEC));}ret = do_sys_poll(ufds, nfds, to);……
SYSCALL_DEFINE3是一个宏，它定义于include/linux/syscalls.h，展开后就有sys_poll函数。
sys_poll对超时参数稍作处理后，直接调用do_sys_poll。
19.2.7.2do_sys_poll函数
do_sys_poll坐落fs/select.c文件中，我们忽视其他代码，只看关键部份：
int do_sys_poll(struct pollfd __user *ufds, unsigned int nfds,struct timespec64 *end_time){……poll_initwait(&table);fdcount = do_poll(head, &table, end_time);poll_freewait(&table);……}
poll_initwait函数十分简单，它初始化一个poll_wqueues变量table：
poll_initwaitinit_poll_funcptr(&pwq->pt, __pollwait);pt->qproc = qproc;
即table->pt->qproc=__pollwait，__pollwait将在驱动的poll函数里用到。
do_poll函数才是核心，继续看代码。
19.2.7.3do_poll函数
do_poll函数坐落fs/select.c文件中，这是POLL机制中最核心的代码，贴图如下：
①从这儿开始，将会造成驱动程序的poll函数被第一次调用。
顺着②③④⑤，你可以听到：驱动程序里的poll_wait会调用__pollwait函数把线程装入某个队列。
当执行完①之后，在⑥或⑦处，pt->_qproc被设置为NULL，所以第二次调用驱动程序的poll时，不会再度把线程装入某个队列里。
⑧如果驱动程序的poll返回有效值，则count非0，跳出循环；
⑨否则休眠一段时间；当休眠时间到，或是被中断唤起时，会再度循环、再次调用驱动程序的poll。
回顾APP的代码，APP可以指定“想等待个别风波”，poll函数返回后，可以晓得“发生了什么风波”：
驱动程序里如何彰显呢？在上上一个图中，看②位置处，细说如下：
-☆END☆-
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