epoll 如何处理引用目录的文件描述符

Question

就像标题说的那样，我注册了一个文件描述符，它是一个带有 epoll 的目录，它有什么作用？

Answer 1

没什么 -- 注册 fd 的调用（至少对于常见的 Linux 文件系统）会失败并EPERM 。

我使用以下演示程序对此进行了测试：

#include <sys/epoll.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
int main(void) {
    int ep = epoll_create1(0);
    int fd = open("/tmp", O_RDONLY|O_DIRECTORY);
    struct epoll_event evt = {
        .events = EPOLLIN
    };
    if (ep < 0 || fd < 0) {
        printf("Error opening fds.n");
        return -1;
    }
    if (epoll_ctl(ep, EPOLL_CTL_ADD, fd, &evt) < 0) {
        perror("epoll_ctl");
        return -1;
    }
    return 0;
}

结果如下：

[nelhage@hectique:/tmp]$ make epoll
cc     epoll.c   -o epoll
[nelhage@hectique:/tmp]$ ./epoll
epoll_ctl: Operation not permitted

为了弄清楚这里发生了什么，我去了源头。我碰巧知道epoll的大部分行为是由目标文件对应的struct file_operations上的->poll函数决定的，这取决于所讨论的文件系统。我选取ext4作为典型示例，并查看了fs/ext4/dir.c，它对ext4_dir_operations的定义如下：

const struct file_operations ext4_dir_operations = {
    .llseek     = ext4_dir_llseek,
    .read       = generic_read_dir,
    .readdir    = ext4_readdir,
    .unlocked_ioctl = ext4_ioctl,
#ifdef CONFIG_COMPAT
    .compat_ioctl   = ext4_compat_ioctl,
#endif
    .fsync      = ext4_sync_file,
    .release    = ext4_release_dir,
};

请注意，缺少.poll定义，这意味着它将初始化为 NULL 。因此，回到 fs/eventpoll.c 中定义的 epoll，我们寻找检查poll为 NULL，并在 epoll_ctl syscall 定义早期找到一个：

/* The target file descriptor must support poll */
error = -EPERM;
if (!tfile->f_op || !tfile->f_op->poll)
    goto error_tgt_fput;

正如我们的测试所示，如果目标文件不支持poll，则插入尝试将失败并显示EPERM。

其他文件系统可能在其目录文件对象上定义了.poll方法，但我怀疑许多文件系统都这样做。