Epoll 能监听普通文件吗？

浅沫记忆

epoll 是 Linux 系统中常用的多路复用 I/O 组件，一般用于监听 socket 是否能够进行 I/O 操作。那么，epoll 能监听普通文件吗？

epoll 是 Linux 系统中常用的多路复用 I/O 组件，一般用于监听 socket 是否能够进行 I/O 操作。那么，epoll 能监听普通文件吗？
我们先通过下面的例子来验证一下，epoll 能不能监听普通文件：

#include <stdio.h> 
#include <sys/epoll.h> 
#include <fcntl.h> 
 
int main() 
{ 
   int epfd, fd; 
   struct epoll_event ev, events[2]; 
   int result; 
 
   epfd = epoll_create(10); 
   if (epfd < 0) { 
     perror("epoll_create()"); 
     return -1; 
  } 
 
   fd = open("./test.txt", O_RDONLY | O_CREAT); 
   if (fd < 0) { 
     perror("open()"); 
     return -1; 
  } 
 
   ev.events = EPOLLIN; 
 
   result = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev); 
   if (result < 0) { 
     perror("epoll_ctl()"); 
     return -1; 
  } 
 
   epoll_wait(epfd, events, 2, -1); 
 
   return 0; 
}

编译并且运行，结果如下：

[vagrant@localhost epoll]$ gcc epoll.c -o epoll 
[vagrant@localhost epoll]$ ./epoll 
epoll_ctl(): Operation not permitted

可以看到上面的运行结果报 Operation not permitted 的错误，这说明 epoll 是不能监听普通文件的，为什么呢？
寻根究底
我们应该对追寻真相抱着热衷的态度，所以必须找出 epoll 不能监听普通文件的原因。
因为在上面的例子中，是 epoll_ctl 函数报的错，所以我们首先应该从 epoll_ctl 的源码入手，如下：

SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd, 
         struct epoll_event __user *, event) 
{ 
   int error; 
   struct file *file, *tfile; 
 
  ... 
 
   error = -EBADF; 
   file = fget(epfd);  // epoll 句柄对应的文件对象 
   if (!file) 
     goto error_return; 
 
   tfile = fget(fd);   // 被监听的文件句柄对应的文件对象 
   if (!tfile) 
     goto error_fput; 
 
   error = -EPERM; // Operation not permitted 错误号 
   if (!tfile->f_op || !tfile->f_op->poll) 
     goto error_tgt_fput; 
 
  ... 
 
error_tgt_fput: 
   fput(tfile); 
error_fput: 
   fput(file); 
error_return: 
 
   return error; 
}

从上面代码可以看出，当被监听的文件没有提供 poll 接口时，就会返回 EPERM 的错误，这个错误就是 Operation not permitted 的错误号。
所以，出现 Operation not permitted 的原因就是：被监听的文件没有提供 poll 接口。
由于我们的文件系统是 ext4，所以我们来看看 ext4 文件系统中的文件是否提供了 poll 接口（位于文件 /fs/ext4/file.c 中）：

const struct file_operations ext4_file_operations = { 
  .llseek     = generic_file_llseek, 
  .read       = do_sync_read, 
  .write      = do_sync_write, 
  .aio_read     = generic_file_aio_read, 
  .aio_write    = ext4_file_write, 
  .unlocked_ioctl = ext4_ioctl, 
  .mmap       = ext4_file_mmap, 
  .open       = ext4_file_open, 
 .release    = ext4_release_file, 
 .fsync      = ext4_sync_file, 
 .splice_read  = generic_file_splice_read, 
 .splice_write   = generic_file_splice_write, 
;

ext4 文件的文件操作函数集被设置为 ext4_file_operations（也说就是：file->f_op = ext4_file_operations），从上面代码可以看出，ext4_file_operations 并没有提供 poll 接口。所以，当调用 epoll_ctl 把文件添加到 epoll 中进行监听时，就会返回 Operation not permitted 的错误。
从上面的分析可知，当文件系统提供 poll 接口时，就可以把文件添加到 epoll 中进行监听。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/HGeHm30pilIFaik2Hi9fBg