poll(2)

NOM
poll, ppoll - Attendre un événement concernant un descripteur de fichier

BIBLIOTHÈQUE
Bibliothèque C standard (libc, -lc)

SYNOPSIS
#include <poll.h>

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

#define _GNU_SOURCE         /* Consultez feature_test_macros(7) */
#include <poll.h>

int ppoll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds,
          const struct timespec *_Nullable tmo_p,
          const sigset_t *_Nullable sigmask);

DESCRIPTION
poll() fait la même chose que select(2) : il attend que l'un des descripteurs de fichier soit prêt pour des entrées et sorties. L'API de epoll(7) spécifique à Linux fait la même chose, mais avec des fonctionnalités allant au-delà de celles de poll().

L'ensemble de descripteurs de fichier à surveiller est indiqué dans l'argument fds qui est un tableau de structures de la forme suivante :

    struct pollfd {
        int   fd;         /* Descripteur de fichier */
        short events;     /* Événements attendus    */
        short revents;    /* Événements détectés    */
    };

L'appelant doit spécifier le nombre d'éléments du tableau fds dans nfds.

Le champ fd contient un descripteur de fichier pour un fichier ouvert. Si ce champ est négatif, alors le champ events correspondant est ignoré et le champ revents renvoie zéro (cela permet d'ignorer facilement un descripteur de fichier pour un seul appel poll() : il suffit de définir le champ fd à son complément bit à bit).

Le champ events est un paramètre d'entrée, un masque de bits indiquant les événements qui intéressent l'application pour le descripteur de fichier fd. Ce champ peut être nul, auquel cas les seuls événements qui peuvent être renvoyés dans revents sont POLLHUP, POLLERR et POLLNVAL (voir ci-dessous).

Le champ revents est un paramètre de sortie, rempli par le noyau avec les événements qui se sont effectivement produits, d'un des types demandés par events ou de l'une des valeurs POLLERR, POLLHUP ou POLLNVAL. (Ces trois bits n'ont pas de signification dans la demande events et se trouvent positionnés dans la valeur de retour revents si l'une des conditions correspondantes se produit.)

Si aucun événement attendu (ni aucune erreur) ne s'est déjà produit, poll() bloque jusqu'à ce que l'un des événements se produise.

L'argument timeout définit le temps en milliseconde pendant lequel poll() devrait bloquer en attendant que le descripteur de fichier soit prêt. L’appel bloquera jusqu’au premier événement suivant :

-   un descripteur de fichier devient prêt ;

-   l’appel est interrompu par un gestionnaire de signal ;

-   le délai expire.

Être « prêt » signifie que l'opération requise ne sera pas bloquée ; donc, l'exécution de poll() sur des fichiers ordinaires, des périphériques bloc et d'autres fichiers sans sémantique de scrutation correcte rend la main toujours instantanément comme prêt à lire et à écrire.

Remarquez que l’intervalle timeout sera arrondi à la granularité de l'horloge système et que les délais d'ordonnancement du noyau signifient que l'intervalle de blocage pourrait être dépassé d'une petite quantité. Une valeur négative de timeout signifie un délai infini, alors qu'un timeout nul force epoll() à se terminer immédiatement, même si aucun descripteur de fichier n'est prêt.

Les bits qui peuvent être activés ou renvoyés dans events et revents sont définis par <poll.h> :

POLLIN
    Il y a des données en attente de lecture.

POLLPRI
    Il existe une condition d'exception sur le descripteur de fichier. Parmi celles possibles :

    -   Des données dépassent sur un socket TCP (voir tcp(7)).

    -   Un pseudoterminal maître en mode paquet a vu un changement d'état sur l'esclave (voir ioctl_tty(2)).

    -   Un fichier cgroup.events a été modifié (voir cgroups(7)).

POLLOUT
    L'écriture est maintenant possible, mais une écriture plus grande que l'espace disponible sur un socket ou un tube bloquera encore (sauf si O_NONBLOCK est positionné).

POLLRDHUP (depuis Linux 2.6.17)
    Le correspondant sur un socket en mode flux a fermé la connexion ou bien a terminé la partie écriture de la connexion. La macro de test de fonctionnalité _GNU_SOURCE doit être définie (avant d'inclure tout fichier d'en-tête) pour obtenir cette définition.

POLLERR
    Condition d'erreur (renvoyée seulement dans revents ; ignorée dans events). Ce bit est aussi positionné pour un descripteur de fichier qui se rapporte à une fin d'écriture sur un tube lorsque la fin de lecture a été fermée.

POLLHUP
    Plantage (renvoyé seulement dans revents ; ignoré dans events). Remarquez qu'en lecture à partir d'un canal tel qu'un tube ou un socket de flux, cet événement indique simplement que le pair a fermé la fin de son canal. Les lectures suivantes à partir du canal ne renverront 0 (fin de fichier) qu'après que toutes les données du canal aient été consommées.

POLLNVAL
    Requête non valable : fd n'est pas ouvert (renvoyé seulement dans revents ; ignoré dans events).

Lorsque _XOPEN_SOURCE est défini à la compilation, les macros suivantes sont également définies (mais n'apportent pas d'informations supplémentaires par rapport aux bits listés ci-dessus :

POLLRDNORM
    Équivalent à POLLIN.

POLLRDBAND
    Des données prioritaires sont en attente de lecture (généralement inutilisé sous Linux).

POLLWRNORM
    Équivalent à POLLOUT.

POLLWRBAND
    Des données prioritaires peuvent être écrites.

Linux connaît aussi POLLMSG, mais ne l'utilise pas.

  ppoll()
La relation entre poll() et ppoll() est similaire à la relation entre select(2) et pselect(2) : comme pselect(2), ppoll() permet à une application d'attendre de façon sûre que soit un descripteur de fichier soit prêt, soit un signal soit reçu.

Mise à part la différence de précision de l'argument timeout, l'appel ppoll() suivant :

    ready = ppoll(&fds, nfds, tmo_p, &sigmask);

est presque équivalent à exécuter de façon atomique les appels suivants :

    sigset_t origmask;
    int timeout;

    timeout = (tmo_p == NULL) ? -1 :
              (tmo_p->tv_sec * 1000 + tmo_p->tv_nsec / 1000000);
    pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &sigmask, &origmask);
    ready = poll(&fds, nfds, timeout);
    pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &origmask, NULL);

Le bout de code ci-dessus est décrit comme presque équivalent parce qu’une valeur négative dans *tmo_p donne une erreur de ppoll(), tandis qu’une valeur négative de timeout pour poll() est interprétée comme un délai infini.

Consultez la description de pselect(2) pour une explication de la nécessité de ppoll().

Si le paramètre sigmask est défini comme NULL, aucune manipulation de masque de signaux n'est effectuée (et ainsi ppoll() ne diffère de poll() que dans la précision du paramètre timeout).

L'argument tmo_p définit une limite supérieure sur le temps pendant lequel ppoll() bloquera. Cet argument est un pointeur vers une structure timespec(3) :

Si tmo_p est NULL, ppoll() pourra bloquer indéfiniment.

VALEUR RENVOYÉE
En cas de succès, poll() renvoie une valeur non négative qui est un nombre d'éléments dans pollfds dont les champs revents ont été positionnés sur une valeur autre que zéro (indiquant un événement ou une erreur). Un code de retour de zéro indique que l'appel système a atteint son délai avant qu'un descripteur de fichier ne soit prêt.

En cas d'erreur, la valeur de retour est -1 et errno est définie pour préciser l'erreur.

ERREURS

EFAULT
    fds pointe hors de l'espace d'adressage accessible. Le tableau donné en argument ne se trouvait pas dans l'espace d'adressage du programme appelant.

EINTR
    Un signal a été reçu avant qu'un événement intéressant ne se produise ; voir signal(7).

EINVAL
    La valeur nfds dépasse la valeur RLIMIT_NOFILE.

EINVAL
    (ppoll()) La valeur du délai exprimée dans *tmo_p n'est pas valable (négative).

ENOMEM
    Impossible d'allouer de la mémoire pour des structures de données du noyau.

VERSIONS
Sur d'autres systèmes UNIX, poll() peut échouer avec l'erreur EAGAIN si le système n'arrive pas à allouer des ressources internes au noyau, et non avec ENOMEM comme sur Linux. POSIX autorise ce comportement. Les programmes portables peuvent vouloir vérifier EAGAIN et tourner en boucle, comme avec EINTR.

Certaines implémentations définissent la constante symbolique non standard INFTIM de valeur -1, à utiliser comme timeout pour poll(). Cette constante n'est pas fournie par la glibc.

  Différences entre bibliothèque C et noyau
L'appel système ppoll() sous Linux modifie son argument tmo_p. Cependant, l'enveloppe fournie par la glibc cache ce comportement en utilisant une variable locale pour le délai qui est fournie à l'appel système. Ainsi, la fonction ppoll() de la glibc ne modifie donc pas son argument tmo_p.

L'appel système ppoll() brut a un cinquième paramètre, size_t sigsetsize, qui indique la taille en octets du paramètre sigmask. La fonction enveloppe ppoll() de la glibc indique ce paramètre comme une valeur fixe (égale à sizeof(kernel_sigset_t)). Voir sigprocmask(2) pour un point sur les différences entre l'approche du noyau et de la libc de sigset.

STANDARDS

poll()
    POSIX.1-2008.

ppoll()
    Linux.

HISTORIQUE

poll()
    POSIX.1-2001, Linux 2.1.23.

    Sur les anciens noyaux sans cet appel système, la fonction enveloppe poll() de la glibc fournit une émulation en utilisant select(2).

ppoll()
    Linux 2.6.16, glibc 2.4.

NOTES
L'opération de poll() et ppoll() n'est pas concernée par l'attribut O_NONBLOCK.

Consultez select(2) pour une discussion sur ce qui pourrait arriver si un descripteur de fichier surveillé par poll() est fermé dans un autre thread.

BOGUES
Consultez la discussion sur les notifications non voulues dans la section BOGUES de select(2).

EXEMPLES
Le programme ci-dessous ouvre chacun des fichiers nommés sur ses paramètres de la ligne de commande et surveille les descripteurs de fichier qui en résultent quand à leur possibilité d'être lus (POLLIN). Le programme effectue une boucle de poll() pour surveiller les descripteurs de fichier, affichant en retour le nombre de descripteurs de fichier prêts. Pour chaque descripteur disponible, le programme :

-   affiche le champ revents renvoyé sous une forme lisible par un humain ;

-   si le descripteur de fichier est lisible, y lit des données et affiche ces données sur la sortie standard ; et

-   si le descripteur de fichier n'était pas lisible, mais qu'un autre événement s'est produit (probablement POLLHUP), ferme le descripteur de fichier.

Supposons qu'on lance le programme dans un terminal, en lui demandant d'ouvrir un FIFO :

    $ mkfifo monfifo
    $ ./poll_input monfifo

Dans une deuxième fenêtre de terminal, on ouvre alors le FIFO en écriture, on y écrit des données et on ferme le FIFO :

    $ echo aaaaabbbbbccccc > monfifo

Dans le terminal où on exécute le programme, on verrait alors :

    "monfifo" ouvert sur le fd 3
    Préparation pour poll()
    Prêt : 1
      fd=3; événements: POLLIN POLLHUP
        10 octets lus : aaaaabbbbb
    Va poll()
    Prêt : 1
      fd=3 ; événements : POLLIN POLLHUP
        lecture de 6 octets : ccccc

    Préparation pour poll()
    Prêt : 1
      fd=3; événements : POLLHUP
        fermeture de fd 3
    Tous les descripteurs de fichier sont fermés ; au revoir

Dans la sortie ci-dessus, on voit que poll() a renvoyé trois fois :

-   Sur le premier retour, les bits renvoyés dans le champ revents étaient POLLIN, indiquant que le descripteur de fichier est lisible, et POLLHUP, indiquant que l'autre extrémité du FIFO a été fermée. Puis le programme a consommé une partie de l'entrée disponible.

-   Le deuxième retour de poll() indiquait aussi POLLIN et POLLHUP ; le programme a alors consommé la dernière partie de l’entrée disponible.

-   Sur le dernier retour, poll() n'indiquait que POLLHUP sur le FIFO, lemoment où le descripteur de fichier a été fermé et où le programme s'est terminé.

  Source du programme
    /* poll_input.c

       Sous licence GNU General Public v2 ou postérieure.
    */
    #include <fcntl.h>
    #include <poll.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>

    #define errExit(msg)    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
                            } while (0)

    int
    main(int argc, char *argv[])
    {
        int            ready;
        char           buf[10];
        nfds_t         num_open_fds, nfds;
        ssize_t        s;
        struct pollfd  *pfds;

        if (argc < 2) {
           fprintf(stderr, "Utilisation : %s file...\n", argv[0]);
           exit(EXIT_FAILURE);
        }

        num_open_fds = nfds = argc - 1;
        pfds = calloc(nfds, sizeof(struct pollfd));
        if (pfds == NULL)
            errExit("malloc");

        /* Ouvrir chaque fichier de la ligne de commande et l'ajouter au tableau
           'pfds'. */

        for (nfds_t j = 0; j < nfds; j++) {
            pfds[j].fd = open(argv[j + 1], O_RDONLY);
            if (pfds[j].fd == -1)
                errExit("open");

            printf(""\"%s\" ouvert sur le fd %d\n", argv[j + 1], pfds[j].fd);

            pfds[j].events = POLLIN;
        }

        /* Conserver poll() au moins aussi longtemps qu'un descripteur de fichier
           est ouvert. */

        while (num_open_fds > 0) {
            printf("Préparation pour poll()\n");
            ready = poll(pfds, nfds, -1);
            if (ready == -1)
                errExit("poll");

            printf("Prêt: %d\n", ready);

            /* Gérer le tableau renvoyé par poll(). */

            for (nfds_t j = 0; j < nfds; j++) {
                if (pfds[j].revents != 0) {
                    printf("  fd=%d; événements : %s%s%s\n", pfds[j].fd,
                           (pfds[j].revents & POLLIN)  ? "POLLIN "  : "",
                           (pfds[j].revents & POLLHUP) ? "POLLHUP " : "",
                           (pfds[j].revents & POLLERR) ? "POLLERR " : "");

                    if (pfds[j].revents & POLLIN) {
                        s = read(pfds[j].fd, buf, sizeof(buf));
                        if (s == -1)
                            errExit("read");
                        printf("    lecture de %zd octets : %.*s\n",
                               s, (int) s, buf);
                    } else {                /* POLLERR | POLLHUP */
                        printf("    fermeture du fd %d\n", pfds[j].fd);
                        if (close(pfds[j].fd) == -1)
                            errExit("close");
                        num_open_fds--;
                    }
                }
            }
        }

        printf("Tous les descripteurs de fichier sont fermés ; au revoir\n");
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

VOIR AUSSI
restart_syscall(2), select(2), select_tut(2), timespec(3), epoll(7), time(7)

TRADUCTION
La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess <https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud <tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard <fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau <jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot <david@tilapin.org> et Jean-Philippe MENGUAL <jpmengual@debian.org>

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