Input/Output események figyelése

A STREAMS rendszer és a UNIX kernel lehetoséget ad több stream egyideju figyelésére is (ez lényegében más operációs rendszerek polling lehetoségeinek felel meg). Fontos ehhez egyrészt a poll rendszerhívás, másrészt az I_SETSIG STREAMS ioctl hívás.

--- - Szinkron I/O polling - ---

A poll rendszerhívás használatakor a programban meg kell adni a figyelendo streamek filedeszkriptorjait, és azt, hogy milyen eseményre kell várni, és mennyi ido múlva következzen be a timeout. A rendszerhívás kiadása után a program futása leáll addig, amíg a timeoutként megadott ido letelik vagy valamelyik kijelölt esemény bekövetkezik.
Szintaxisa :

#include <stropts.h>
#include <poll.h>

int poll(fds,nfds,timeout)
    struct pollfd fds[];
    unsigned long nfds;
    int timeout;

• fds : Strukturatömb, amelynek minden egyes eleme megadja egy figyelendo stream filedeszkriptorját, a figyelendo eseményeket, és ebbe a tömbbe kerül a visszatérés pillanatában észlelt esemény. A pollfd struktura felépítése a következo :

       int fd;        /* Filedeszkriptor */
       short events;  /* Figyelendo esemenyek */
       short revents; /* Eszlelt esemenyek */
  

  Az egyes mezok jelentése a következo :
  • fd : Egy megnyitott (figyelendo) stream filedeszkriptorja.
  • events : A figyelendo eseményeket tartalmazó bitmezo.
  • revents : A visszajelzett eseményeket tartalmazó bitmezo.

  A figyelésre kijelölheto illetve a visszajelzett események a következok közül kerülhetnek ki :

  • POLLIN : Egy üzenet (nem M_PCPROTO) került a stream-fej read queuejának az elejére. (A visszaadott események között ez és a POLLPRI egyszerre nem fordulhat elo.)
  • POLLPRI : Egy magas prioritású üzenet (M_PCPROTO) került a stream-fej read queuejának az elejére.
  • POLLOUT : A lefelé meno streamra lehet írni (a rajta levo adatok mennyisége még nem érte el a high water markot).
  • POLLHUP : Nem figyelésre kijelölheto esemény, csak a visszajelzett események közt fordulhat elo. Azt jelzi, hogy hangupot kapott a megfelelo stream.(A visszaadott események között ez és a POLLOUT egyszerre nem fordulhat elo.)
  • POLLNVAL : Nem figyelésre kijelölheto esemény, csak a visszajelzett események közt fordulhat elo. Azt jelzi, hogy a hozzá megadott filedeszkriptor nem egy megnyitott streamre vonatkozik.
  • POLLERR : Nem figyelésre kijelölheto esemény, csak a visszajelzett események közt fordulhat elo. Azt jelzi, hogy egy hibaüzenet (ld. M_ERROR üzenettípus) érte el a stream-fejet.
• nfds : Az ellenorzendo streamek száma. (Az fds tömb mérete.)
• timeout : A msec.-ban megadott timeout-ido. (Ha ez 0 , akkor a rendszerhívás nem várakozik, csak megnézi, hogy van-e valami a stream-fejeknél, ha pedig -1, akkor nem lesz timeout, a rendszerhívás tetszolegesen sokáig fog várni.)

• 0 : Timeout.
• x>0 : A visszatérési érték : x egy pozitiv szám, és megadja, hogy hány streamen történt valami. (Vagyis hány streamnek a revents mezoje tartalmaz nullától különbözo értéket.)
• -1 : Hiba történt. A hiba okáról az errno változóban találunk információt. Ezek lehetnek a következok :
  • EAGAIN : Valamelyik kernelen belüli muvelet sikertelen volt, de a hívást érdemes mégegyszer megpróbálni.
  • EFAULT : A paraméterek a futó program címtartományán kívülre mutatnak.
  • EINTR : A rendszerhívás végrehajtása alatt egy signal érkezett.
  • EINVAL : Hibás az nfds paraméter értéke. (Vagy nullánál kisebb, vagy túllépi a rendszerben megengedett limitet.)

A következo program bemutatja a poll rendszerhívás használatát. A program megnyit két streamet, az egyiket az Ethernet hálózati driverhez,a másikat pedig az X.25 kontrollerhez, majd mindkét streamen adatokra vár. Ha az egyik streamen adatot kap, akkor az ott bejövo adatokat a másik streamen elküldi lefelé. A programban az open rendszerhívásnál az O_NDELAY flag azt jelzi, hogy ha a write rendszerhívás nem tudja a szükséges mennyiségu adatot a drivernek elküldeni, akkor a write ne blokkoljon. A példaprogramban ha a write rendszerhívás nem tud minden adatot visszaírni, akkor a felhasználó hibakezelo rutinja usrherr() lesz meghívva.

#include <fcntl.h>
#include <poll.h>

main()
{
  struct pollfd pollfds[2];
  char buf[1024];
  int count, i;

  if ((pollfds[0].fd = open("/dev/ethernet", O_RDWR | O_NDELAY)) < 0) {
     perror("open /dev/ethernet sikertelen");
     exit(1);
  }
  if ((pollfds[1].fd = open("/dev/x25", O_RDWR | O_NDELAY)) < 0) {
     perror("open /dev/x25 sikertelen");
     exit(2);
  }
  pollfds[0].events = POLLIN;
  pollfds[1].events = POLLIN;
  while (1) {
    if (poll(pollfds, 2, -1) < 0) {
       perror("poll rendszerhivas sikertelen");
       exit(3);
    }
    for (i=0;i<2;i++) {
        switch (pollfds[i].revents) {
        case 0 :         /* Semmi sem volt */
          break;
        case POLLIN :    /* Adat erkezett, kuldjuk vissza */
          while ((count = read(pollfds[i].fd, buf, 1024)) > 0)
          if (write(pollfds[1-i].fd,buf,count) != count)
               usrherr();
          break;
        default:
          perror("Erre az esemenyre nem szamitottam!");
          exit(4);
          break;
        } /* switch */
    } /* for */
  } /* while */
} /* main */

usrherr()
{
   ...
}

--- - Aszinkron I/O polling - ioctl - ---

A poll rendszerhívás mialatt egy eseményre vár, addig a rendszerhívást kiadó program futása gyakorlatilag felfüggesztodik. Néha ez nem megengedheto. Ekkor használhatjuk az I_SETSIG STREAMS ioctl rendszerhívást. Ez a hívás arra utasítja a kernelt, hogy ha adat érkezik a megadott filedeszkriptorú stream stream-fejéhez, akkor generáljon egy SIGPOLL signalt.
A STREAMS ioctl harmadik paramétere (korábban ezt arg jelölte) tartalmazza azokat az eseményeket, amelyek bekövetkezésekor signalt kell generálni. Ez a bitmezo a következo értékek összerakásából állhat (az összerakás itt a bitenkénti VAGY muveletet jelenti) :

• S_INPUT : Egy alacsony prioritású üzenet (nem M_PCPROTO) érkezett az addig üres read queuera.
• S_HIPRI : Egy magas prioritású üzenet (M_PCPROTO) érkezett a stream read queuejára.
• S_OUTPUT : A stream-fejtol lefelé induló write queue már nincs tele - lehet rá adatokat írni.
• S_MSG : Olyan STREAMS üzenet érkezett a stream-fejhez, amelynek az a feladata, hogy SIGPOLL signált küldjön a programnak.

• EINVAL : Az arg paraméter értéke hibás. Ez a helyzet akkor is, ha az értéke nulla, de a nulla érték nem változtatna a jelenlegi állapoton.
• EAGAIN : Pillanatnyilag nincs elég STREAMS eroforrás (memória) a hívás végrehajtásához, de a hívást érdemes megismételni, hátha sikerülni fog.