验证、没做的、小结

验证:9 个 kernel 测试端到端跑通

test_poll.cpp 里有 9 个用例,在 run_poll_tests(test_poll.cpp:303-317)注册成 Poll / Select Tests (028e) section。逐类看:

就绪语义(5 例,timeout=0 立即返回):

• test_poll_data_ready_pollin(:131-141):pipe 写「hi」,poll 读端 → 返回 1,revents=POLLIN。
• test_poll_empty_returns_zero(:144-153):空 pipe(writer 还开),poll → 返回 0,revents=0。
• test_poll_write_end_pollobut(:156-165):非满 pipe 写端,poll → 返回 1,revents=POLLOUT。
• test_poll_two_fds_one_ready(:168-189):两个 pipe,只有第二个有数据,poll 两个 → 返回 1,第一个 revents=0、第二个 revents=POLLIN。这是「多 fd 同时等、只就绪的计返回值」的最小证据。
• test_poll_writer_closed_pollhup(:238-250):pipe->close_writer() 后,PipeReadOps::poll_events 报 POLLHUP、waiter=null 时 registered=false。

有限超时真 park + timer-wake(1 例):

• test_poll_finite_timeout_parks_then_returns_zero(:194-204):空 pipe,poll 读端 timeout=30ms。这会真进 park 路径——register_all 挂进 read 队列、timer_queue_arm 挂 30ms deadline、schedule_blocked 切走。30ms 后 timer tick 调 unblock,返回 0,revents=0。这条用例是有限 timeout 真 park + timer-wake 的端到端证据(不是 yield 自旋,尽管头注释还写 DEBT)。

事件唤醒 role-play(1 例):

• test_poll_write_wakes_registered_poller(:260-299):NoRescheduleGuard 下手动驱动——prepare_to_wait(poller) 翻 Blocked、poll_events(ri, poller, &registered) 注册到 read 队列(registered=true、mask=0 因为空)、然后 peer write 一字节触发 wake_one → unblock、断言 poller->state == Ready、再查 poll_events 报 POLLIN。这是「producer wake 把挂在 read 队列上的 poller 叫醒」整条链路的手动重放。

负路径(2 例):

• test_poll_negative_fd_ignored(:207-214):fd=-1,revents 必须重置为 0(初始 0x55 sentinel 被清零),返回 0。Linux 语义:负 fd 被忽略。
• test_poll_closed_fd_pollnval(:217-232):fd>2 且 fd 表无条目 → revents=POLLNVAL,返回 1。

这 9 例覆盖了就绪掩码计算、level-trigger 多 fd 同时等、有限 timeout 真 park + timer-wake、事件唤醒 role-play、always_bits 透传(POLLHUP/POLLNVAL)五大路径。do_poll_core 在 Book 工作树上真能端到端跑——多 fd 同时等 + 真阻塞 wait-queue + 有限超时 timer-wake,全部有测试守住。

这章没做的

诚实的边界清单:

1. prepare_to_wait/schedule_blocked/unblock 的 Scheduler 内部状态机:那是 071 章 proven 模板,本章只引用「抄同款模板」。wait_queue.hpp 的 wait_enqueue/wait_remove/wake_one/wake_all 原语实现也是 071 章讲过的,本章不展开。
2. 各 socket 的 poll_events 就绪判据细节:UnixSocket 怎么判 accept 队列、rx 环、peer EOF——083 章对象。TcpSocket/UDP socket 的 poll_events 是跟 poll 一同落地的 override(069 章只做 TCP 协议骨架,socket API 留到后续,没碰 poll_events),实现思路与 UnixSocket 镜像,本章只指出它们 override 的是同一个 InodeOps::poll_events 虚方法。
3. dup 后 last-close 的 POLLHUP 时序:测试 test_poll_writer_closed_pollhup 用的是 Pipe::close_writer() 直接调用(隔离测 poll_events 的 mask 计算,不掺 fd-close 路径的复杂性)。last-close 的 release hook 其实已经接上了——PipeReadOps::release / PipeWriteOps::release(pipe_ops.hpp:70 / :117)在最后一个引用归零时调 Pipe::release_read_ref / release_write_ref(pipe.cpp:315 / :333),翻转 reader_open_/writer_open_ 并 wake_all 对端,从而触发 POLLHUP/POLLERR。真正还要 last-close 语义的边界点是:dup 一个 pipe fd 让 refcount>1 后,单个 close 不会立即 POLLHUP,要等最后一个引用归零——这条时序本章不展开。
4. timer_queue 的 tick 扫描与 SMP 安全细节:这是 timer_queue 的另一议题,本章只确认 timer_queue_arm/disarm 接口存在且 poll_core.cpp:188/:207 调用,不展开内部实现。
5. ppoll/pselect(atom 版带信号掩码变体):经 grep 确认 Cinux 全无(SYS_ppoll/SYS_pselect6 不存在)。Linux 的 ppoll/pselect6 在 poll/select 基础上原子地换信号掩码,避免「poll 之前信号到了、handler 跑完、poll 又阻塞」的竞态——Cinux 这会儿没做,如实说「未实现」。
6. header 注释 stale:poll_core.hpp:17-20 还写「有限 timeout 在 yield 自旋、真 timer-wake 是 F5-M4 DEBT」——实现里早补上了(poll_core.cpp:188 arm + :207 disarm)。本章以 .cpp 为准,读者核源码时别被那段 header 带歪(顺手修掉是另一回事,本章不替你改源码)。

小结

poll/select 是 Cinux 把「一个任务等一个 fd」扩成「一个任务同时等 N 个 fd」的那一层。整套机制收敛到一个核心函数 do_poll_core,poll 和 select 两个 syscall 都 funnel 进来,差别纯粹是用户态数据形态——poll 给 pollfd 数组、select 给 fd_set 位图,核心不知 poll/select 为何物。四件工程决定撑起这一章:

• 多路复用这一层:do_poll_core 是个无界 for(;;),每轮 Pass 1 只查就绪不注册、任一就绪立刻返回就绪 fd 的个数、否则进统一 park。level-trigger——每次回到 for 顶无条件重扫,语义等同 Linux poll、等同 epoll LT。
• poll_events 二合一虚方法:InodeOps::poll_events(inode, waiter, &registered) 一次调用同时返回就绪掩码 + 把 waiter 排进 fd 的等待队列。两件事必须在 fd 自己的锁下原子完成,否则丢唤醒。默认「普通文件永远就绪、永不注册」让 ~20 个已有子类零改动兼容。
• 统一 park 防丢唤醒:InterruptGuard 关 IRQ + prepare_to_wait 翻 Blocked + register_all 挂 N 个队列 + timer_queue_arm 挂 deadline,四步在一个 IRQ-off 窗口里原子完成。became_ready 二次确认就绪防「查完没就绪 → 准备睡 → 数据到了 → 你却睡了」;will_sleep=false 守护防「infinite 且无唤醒源」挂死。
• 一个 poller 睡在 N 个队列上:同一个 self 被 register_all 挂进每个被等 fd 的队列,任一 fd 的 wake_one 都能叫醒,但醒后不知道是谁叫的——所以 detach_all 遍历全部 fd 撤销注册,防 stale waiter 悬挂。Scheduler::unblock 的幂等(state != Blocked 就 no-op)是「敢同时挂 fd + timer 两个唤醒源」的支点。

阻塞那套 prepare_to_wait/schedule_blocked/wake_one 模板是 071 章修 pipe 阻塞时立的 proven 模板,poll 这里一字不动地复用,只是把「挂一个队列」扩成「挂 N 个队列」。UnixSocket 的 poll_events 实现是 083 章讲过的,TcpSocket/UDP 的 poll_events 是跟 poll 一同落地的 override——本章只引用。SYS_poll=7 是「换芯」(早期 stub、后来换成真阻塞),SYS_select=23 是同时新加的号。9 个 kernel 测试端到端跑通就绪语义、有限 timeout 真 park + timer-wake、事件唤醒 role-play、POLLHUP/POLLNVAL 透传——poll/select 在 Book 既能多 fd 同时等,又能真阻塞 wait-queue,可用。