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名前¶
select, pselect, FD_CLR, FD_ISSET, FD_SET, FD_ZERO - 同期 I/O の多重化書式¶
/* POSIX.1-2001 に従う場合 */#include <sys/select.h>/* 以前の規格に従う場合 */#include <sys/time.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);void FD_CLR(int fd, fd_set *set);int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);void FD_SET(int fd, fd_set *set);void FD_ZERO(fd_set *set);#include <sys/select.h>int pselect(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, const struct timespec *timeout, const sigset_t *sigmask);
glibc 向けの機能検査マクロの要件 ( feature_test_macros(7) 参照):
説明¶
select() や pselect() を使うと、プログラムで複数のファイルディスクリプタを監視し、 一つ以上のファイルディスクリプタがある種の I/O 操作の 「ready (準備ができた)」状態 (例えば、読み込み可能になった状態) になるまで待つことができる。 ファイルディスクリプタが ready (準備ができた) とは、 対応する I/O 操作 (例えば read(2) など) が停止 (block) なしに実行可能な状態にあることを意味する。 select() と pselect() の動作は同じであるが、以下の 3 点が異なる:- (i)
- select() では、タイムアウト時間の指定に構造体 struct timeval (秒・マイクロ秒単位) を用いる。 一方、 pselect() 関数では、構造体 struct timespec (秒・ナノ秒単位) を用いる。
- (ii)
- select() は残り時間を示す timeout 引き数を更新することがある。 pselect() はこの引き数を変更しない。
- (iii)
- select() は sigmask 引き数を持たない。その動作は sigmask に NULL を指定した場合の pselect() と同じである。
ready = pselect(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds,
timeout, &sigmask);
次のコールを atomic
に実行するのと等価である。
sigset_t origmask;
sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigmask, &origmask);
ready = select(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds, timeout);
sigprocmask(SIG_SETMASK, &origmask, NULL);
pselect()
が必要になる理由は、シグナルやファイルディスクリプタの状態変化を
待ちたいときには、競合状態を避けるために
atomic
なテストが必要になる
からである。
(シグナルハンドラが大域フラグを設定して戻る場合を考えてみよう。
この大域フラグのテストに続けて
select() を呼び出すと、
シグナルがテストの直後かつ呼び出しの直前に届いた時には
select()
は永久にハングしてしまうかもしれない。
一方、 pselect()
を使うと、まずシグナルを禁止
(block)
して、入ってくるシグナルを操作し、
望みの sigmask で pselect()
を呼び出すことで、前記の競合を避けることができる。)
タイムアウト¶
これらの関数で使用される時間関連の構造体は、 <sys/time.h> でstruct timeval {
long tv_sec; /* 秒 */
long tv_usec; /* マイクロ秒 */
};
struct timespec {
long tv_sec; /* 秒 */
long tv_nsec; /* ナノ秒 */
};
返り値¶
成功した場合、 select() と pselect() は更新された 3 つのディスクリプタ集合に含まれている ファイルディスクリプタの数 (つまり、 readfds, writefds, exceptfds 中の 1 になっているビットの総数) を返す。 何も起こらずに時間切れになった場合、 ディスクリプタの数は 0 になることもある。 エラーならば -1 を返し、 errno に適切な値が設定される; 集合と timeout は未定義となるので、エラーが起こった後はそれらの内容を信頼してはならない。エラー¶
- EBADF
- いずれかの集合に無効なファイルディスクリプタが指定された (おそらくは、すでにクローズされたファイルディスクリプタか、 エラーが発生したファイルディスクリプタが指定された)。
- EINTR
- シグナルを受信した。
- EINVAL
- n が負、または timeout に入っている値が不正である。
- ENOMEM
- 内部テーブルにメモリを割り当てることができなかった。
バージョン¶
pselect() はカーネル 2.6.16 で Linux に追加された。 それ以前は、 pselect() は glibc でエミュレートされていた (「バグ」の章を参照)。準拠¶
select() は POSIX.1-2001 と 4.4BSD (select() は 4.2BSD で最初に登場した) に準拠する。 BSD ソケット層のクローンをサポートしている非 BSD システム (System V 系も含む) との間でだいたい移植性がある。しかし System V 系では たいがい timeout 変数を exit の前にセットするが、 BSD 系ではそうでないので注意すること。 pselect() は POSIX.1g と POSIX.1-2001 で定義されている。注意¶
fd_set は固定サイズのバッファである。 負や FD_SETSIZE 以上の値を持つ fd に対して FD_CLR() や FD_SET() を実行した場合、 どのような動作をするかは定義されていない。 また、 POSIX では fd は有効なファイルディスクリプタでなければならないと規定されている。struct timeval {
time_t tv_sec; /* 秒 */
suseconds_t tv_usec; /* マイクロ秒 */
};
Linux での注意¶
このページで説明している pselect() のインターフェースは、glibc に 実装されているものである。内部で呼び出される Linux のシステムコールは pselect6() という名前である。このシステムコールは glibc のラッパー 関数とは少し違った動作をする。
struct {
const sigset_t *ss; /* シグナル集合へのポインタ */
size_t ss_len; /* 'ss' が指すオブジェクトのサイズ
(バイト数) */
};
このようにすることで、ほとんどのアーキテクチャがサポートしている システムコールの引き数が最大で 6 個という事実を満たしつつ、 pselect6() システムコールがシグナル集合へのポインタとシグナル集合 のサイズの両方を取得することができるのである。
バグ¶
glibc 2.0 では、 sigmask 引き数を取らないバージョンの pselect() が提供されていた。例¶
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int
main(void)
{
fd_set rfds;
struct timeval tv;
int retval;
/* stdin (fd 0) を監視し、入力があった場合に表示する。*/
FD_ZERO(&rfds);
FD_SET(0, &rfds);
/* 5 秒間監視する。*/
tv.tv_sec = 5;
tv.tv_usec = 0;
retval = select(1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
/* この時点での tv の値を信頼してはならない。*/
if (retval == -1)
perror("select()");
else if (retval)
printf("今、データが取得できました。\n");
/* FD_ISSET(0, &rfds) が true になる。*/
else
printf("5 秒以内にデータが入力されませんでした。\n");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
関連項目¶
考察と使用例の書かれたチュートリアルとして、 select_tut(2) がある。 関係がありそうなものを挙げておく: accept(2), connect(2), poll(2), read(2), recv(2), send(2), sigprocmask(2), write(2), epoll(7), time(7)この文書について¶
この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 3.41 の一部 である。プロジェクトの説明とバグ報告に関する情報は http://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。| 2012-05-02 | Linux |