select(2) System Calls Manual select(2)
NOM
select, pselect, FD_CLR, FD_ISSET, FD_SET, FD_ZERO, fd_set - Multi-
plexage d'entrées-sorties synchrones
BIBLIOTHÈQUE
Bibliothèque C standard (libc, -lc)
SYNOPSIS
#include <sys/select.h>
typedef /* ... */ fd_set;
int select(int nfds, fd_set *_Nullable restrict readfds,
fd_set *_Nullable restrict writefds,
fd_set *_Nullable restrict exceptfds,
struct timeval *_Nullable restrict 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);
int pselect(int nfds, fd_set *_Nullable restrict readfds,
fd_set *_Nullable restrict writefds,
fd_set *_Nullable restrict exceptfds,
const struct timespec *_Nullable restrict timeout,
const sigset_t *_Nullable restrict sigmask);
Exigences de macros de test de fonctionnalités pour la glibc (consulter
feature_test_macros(7)) :
pselect() :
_POSIX_C_SOURCE >= 200112L
DESCRIPTION
Attention : select() ne peut surveiller que des descripteurs de fichier
dont le numéro est inférieur à FD_SETSIZE (1024) — une limite excessi-
vement basse pour beaucoup d'applications modernes — et cette limite ne
changera pas. Toutes les applications modernes devraient utiliser à la
place poll(2) ou epoll(7) qui ne souffrent pas de cette limitation.
select() permet à un programme de surveiller plusieurs descripteurs de
fichier, en attendant qu'au moins l'un de ces descripteurs soit
« prêt » pour une certaine classe d'opérations d'entrée-sortie (par
exemple une entrée est possible). Un descripteur de fichier est consi-
déré comme prêt s'il est possible d'effectuer l'opération correspon-
dante (par exemple read(2) ou un write(2) assez petit) sans bloquer.
fd_set
Un type de structure qui peut représenter un ensemble de descripteurs
de fichier. Selon POSIX, le nombre maximal de descripteurs de fichier
dans une structure fd_set est la valeur de la macro FD_SETSIZE.
Ensembles de descripteurs de fichier
Les paramètres principaux de select() sont trois « ensembles » de des-
cripteurs de fichier (déclarés avec le type fd_set), qui permettent à
l'appelant d'attendre trois classes d'événements sur l'ensemble de des-
cripteurs de fichier indiqué. Chacun des paramètres de fd_set peut être
indiqué comme NULL si aucun descripteur de fichier ne doit être sur-
veillé pour la classe d'événements correspondante.
Important : lors de la sortie, chacun des ensembles de descripteurs de
fichier est modifié sur place pour indiquer quels descripteurs de fi-
chier sont actuellement « prêts ». Par conséquent, si on utilise se-
lect() dans une boucle, les ensembles doivent être réinitialisés avant
chaque appel.
Le contenu d'un ensemble de descripteurs de fichier peut être manipulé
en utilisant les macros suivantes :
FD_ZERO()
Cette macro efface (supprime tous les descripteurs de fichier)
set. Elle doit être utilisée en tant que première étape de
l'initialisation d'un ensemble de descripteurs de fichier.
FD_SET()
Cette macro ajoute le descripteur de fichier fd à set. L'ajout
d'un descripteur de fichier déjà présent dans l'ensemble est
sans effet et ne produit pas d'erreur.
FD_CLR()
Cette macro supprime le descripteur de fichier fd de set. La
suppression d'un descripteur de fichier non présent dans l'en-
semble est sans effet et ne produit pas d'erreur.
FD_ISSET()
select() modifie le contenu des ensembles en fonction des règles
décrites ci-dessous. Après un appel à select(), la macro FD_IS-
SET() peut être utilisée pour tester si un descripteur de fi-
chier est présent dans un ensemble. FD_ISSET() ne renvoie pas
zéro si le descripteur de fichier fd est présent dans set, sinon
il le renvoie.
Arguments
Les paramètres de select() sont les suivants :
readfds
Les descripteurs de fichier de cet ensemble sont surveillés pour
voir s'ils sont prêts en lecture. Un descripteur de fichier est
prêt si une opération de lecture ne bloquera pas ; en particu-
lier, le descripteur de fichier est prêt sur une fin-de-fichier.
Après que select() ait renvoyé, readfds sera vidé de tous les
descripteurs de fichier sauf ceux prêts en lecture.
writefds
Les descripteurs de fichier de cet ensemble sont surveillés pour
voir s'ils sont prêts en écriture. Un descripteur de fichier est
prêt si une opération d'écriture ne bloquera pas. Cependant,
même si un descripteur de fichier est indiqué comme inscrip-
tible, une écriture abondante peut toujours bloquer.
Après que select() ait renvoyé, writefds() sera vidé de tous les
descripteurs de fichier, sauf ceux prêts en écriture.
exceptfds
Les descripteurs de fichier de cet ensemble sont surveillés en
cas de « conditions exceptionnelles ». Pour des exemples de
conditions exceptionnelles, voir le point sur POLLPRI dans
poll(2).
Après que select() ait renvoyé, exceptfds() sera vidé de tous
les descripteurs de fichier, sauf ceux où s'est produite une
condition exceptionnelle.
nfds Ce paramètre doit être positionné sur le numéro du plus grand
descripteur des trois ensembles, plus 1. Les descripteurs de fi-
chier indiqués dans chaque ensemble sont vérifiés dans cette li-
mite (mais voir BOGUES).
timeout
L'argument timeout est une structure timeval (décrite ci-des-
sous) qui précise la durée de l'intervalle pendant lequel se-
lect() restera bloqué dans l'attente d'un descripteur de fichier
disponible. L'appel restera bloqué jusqu'à :
• un descripteur de fichier devient prêt ;
• l’appel est interrompu par un gestionnaire de signal ;
• le délai expire.
Notez que l'intervalle timeout est arrondi selon la granularité
de l'horloge du système, et un retard d'ordonnancement du noyau
peut entraîner un léger dépassement de la durée de blocage.
Si les deux champs de la structure timeval valent zéro, select()
renvoie immédiatement (c'est utile pour la scrutation).
Si timeout est indiqué comme étant NULL, select() restera bloqué
dans l'attente d'un descripteur de fichier disponible :
pselect()
L'appel système pselect() permet à une application d'attendre de ma-
nière sécurisée un signal ou qu'un descripteur de fichier soit prêt.
select() et pselect() ont un comportement identique, avec trois diffé-
rences :
• La fonction select() utilise un délai exprimé avec une struct time-
val (en secondes et microsecondes), alors que pselect() utilise une
struct timespec (en secondes et nanosecondes).
• La fonction select() peut modifier le paramètre timeout pour indi-
quer le temps restant. La fonction pselect() ne change pas ce pa-
ramètre.
• La fonction select() n'a pas de paramètre sigmask et se comporte
comme pselect() avec une valeur NULL pour sigmask
sigmask est un pointeur sur un masque de signaux (consultez sigproc-
mask(2)). S'il n'est pas NULL, alors pselect() remplace d'abord le
masque de signaux en cours par celui indiqué dans sigmask, puis invoque
la fonction « select », et enfin restaure le masque de signaux à nou-
veau (si sigmask est NULL, le masque de signaux n'est pas modifié pen-
dant l'appel pselect()).
Mise à part la différence de précision de l'argument timeout, l'appel
pselect() suivant :
ready = pselect(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds,
timeout, &sigmask);
est équivalent à exécuter de façon atomique les appels suivants :
sigset_t origmask;
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &sigmask, &origmask);
ready = select(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds, timeout);
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &origmask, NULL);
La raison de la présence de pselect() est que pour l'attente d'un évé-
nement, que ce soit un signal ou une condition sur un descripteur, un
test atomique est nécessaire pour éviter les situations de concurrence.
(Supposons que le gestionnaire de signaux active un drapeau global et
renvoie. Alors un test de ce drapeau, suivi d'un appel select() peut
bloquer indéfiniment si le signal arrive juste après le test mais avant
l'appel. À l'inverse, pselect() permet de bloquer les signaux d'abord,
traiter les signaux déjà reçus, puis invoquer pselect() avec le sigmask
désiré, en évitant la situation de concurrence.)
Délai
Le paramètre timeout de select() est une structure du type suivant :
struct timeval {
time_t tv_sec; /* secondes */
suseconds_t tv_usec; /* microsecondes */
};
Le paramètre correspondant à pselect() est une structure timespec(3).
Sous Linux, la fonction select() modifie timeout pour indiquer le temps
non endormi ; la plupart des autres implémentations ne le font pas (PO-
SIX.1 autorise les deux comportements). Cela pose des problèmes à la
fois pour porter sur d'autres systèmes du code développé sous Linux qui
utilise cette valeur de timeout modifiée, et pour porter sous Linux du
code qui réutilise plusieurs fois la struct timeval pour plusieurs se-
lect()s dans une boucle sans la réinitialiser. La meilleure attitude à
adopter est de considérer timeout comme indéfini après le retour de se-
lect().
VALEUR RENVOYÉE
En cas de réussite select() et pselect() renvoient le nombre de des-
cripteurs dans les trois ensembles de descripteurs renvoyés
(c'est-à-dire le nombre total de bits définis dans readfds, writefds et
exceptfds) qui peut être nul si le délai d’expiration a été atteint
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 ; les ensembles de descripteurs de fichiers ne sont
pas modifiés et timeout devient indéfini.
ERREURS
EBADF Un descripteur de fichier non valable était dans l'un des en-
sembles (peut-être un descripteur déjà fermé ou sur lequel une
erreur s'est produite).Cependant, consultez BOGUES
EINTR Un signal a été intercepté ; consultez signal(7).
EINVAL nfds est négatif ou dépasse la limite de ressource RLIMIT_NOFILE
(voir getrlimit(2)).
EINVAL La valeur contenue dans timeout n'est pas valable.
ENOMEM Incapacité d'allouer de la mémoire pour des tables internes.
VERSIONS
pselect() a été ajouté dans Linux 2.6.16. Précédemment, pselect() était
émulé dans la glibc (mais voir la section BOGUES).
STANDARDS
select() est conforme à POSIX.1-2001, POSIX.1-2008 et 4.4BSD (la fonc-
tion select() est apparue dans 4.2BSD). Généralement portable depuis ou
vers des systèmes non BSD gérant des clones de la couche sockets BSD (y
compris les variantes de System V). Néanmoins, sachez que les variantes
de System V définissent la variable timeout avant le retour alors que
les variantes BSD ne le font pas.
pselect() est défini dans POSIX.1g ainsi que dans POSIX.1-2001 et PO-
SIX.1-2008.
fd_set est défini dans POSIX.1-2001 et suivants.
NOTES
L'en-tête suivant fournit aussi le type fd_set : <sys/time.h>.
Un ensemble fd_set est un tampon de taille fixe. Exécuter FD_CLR() ou
FD_SET() avec fd négatif ou supérieur ou égal à FD_SETSIZE résultera en
un comportement indéfini. Plus encore, POSIX demande que fd soit un
descripteur de fichier valable.
Les opérations select() et pselect() ne sont pas concernées par l'at-
tribut O_NONBLOCK.
Sur d'autres systèmes UNIX, select() peut échouer avec l'erreur EAGAIN
si le système ne parvient pas à allouer des ressources internes du
noyau contrairement à l'erreur ENOMEM de Linux. POSIX spécifie cette
erreur pour poll(2) mais pas pour select(2). Des programmes portables
peuvent souhaiter vérifier EAGAIN et la boucle comme avec EINTR.
L'astuce du « self-pipe »
Sur les systèmes sans pselect, une gestion plus sûre (et plus portable)
des signaux peut être obtenue en utilisant l'astuce du « self-pipe » :
un gestionnaire de signal écrit un octet dans un tube dont select()
dans le programme principal surveille l'autre extrémité. (Pour éviter
la possibilité de blocage lors de l'écriture dans un tube pouvant être
plein ou de la lecture dans un tube pouvant être vide, des entrées et
sorties non bloquantes sont utilisées pour la lecture et l'écriture
dans le tube.)
Émuler usleep(3)
Avant l'arrivée de usleep(3), certaines applications appelaient se-
lect() avec trois ensembles de descripteurs vides, nfds nul et un délai
timeout non NULL, afin d'endormir, de manière portable, le processus
avec une précision plus fine que la seconde.
Correspondance entre les notifications de select() et de poll()
Dans les sources du noyau Linux, nous trouvons les définitions sui-
vantes qui montrent la correspondance entre les notifications de lisi-
bilité, d'inscriptibilité et de condition exceptionnelle de select() et
les notifications d'événements fournies par poll(2) et epoll(7) :
#define POLLIN_SET (EPOLLRDNORM | EPOLLRDBAND | EPOLLIN |
EPOLLHUP | EPOLLERR)
/* Prêt en lecture */
#define POLLOUT_SET (EPOLLWRBAND | EPOLLWRNORM | EPOLLOUT |
EPOLLERR)
/* Prêt en écriture */
#define POLLEX_SET (EPOLLPRI)
/* Condition exceptionnelle */
Programmes multithreadés
Si un descripteur de fichier surveillé par select() est fermé dans un
autre thread, le résultat est indéterminé. Sur certains systèmes UNIX,
select() débloque et termine, avec une indication que le descripteur de
fichier est prêt (une opération entrée/sortie ultérieure risque
d'échouer avec une erreur, sauf si le descripteur de fichier a été ré-
ouvert entre le moment où select() termine et l'exécution des opéra-
tions entrée/sortie). Sur Linux (et d'autres systèmes), la fermeture du
descripteur de fichier dans un autre thread n'a aucun effet sur se-
lect(). En résumé, toute application qui s'appuie sur un comportement
particulier dans ce scénario doit être considérée comme boguée.
différences entre bibliothèque C et noyau
Le noyau Linux autorise les ensembles de descripteurs de fichier de
n'importe quelle taille, en déterminant la taille des ensembles à véri-
fier à partir de la valeur de nfds. Cependant, dans l'implémentation de
la glibc, le type fd_set a une taille fixe. Voir aussi les BOGUES.
L'interface pselect() décrite dans cette page est implémentée par la
glibc. L'appel système Linux sous-jacent est appelé pselect6(). Cet ap-
pel système a un comportement quelque peu différent de la fonction
d'enveloppe de la glibc.
L'appel système pselect6() de Linux modifie son argument timeout. Ce-
pendant, la fonction d'enveloppe de la glibc cache ce comportement en
utilisant une variable locale pour l'argument timeout qui est passé à
l'appel système. Par conséquent, la fonction pselect() de la glibc ne
modifie pas son paramètre timeout, ce qui est le comportement prescrit
par POSIX.1-2001.
Le dernier argument de l'appel système pselect6() n'est pas un pointeur
sigset_t *, mais une structure de la forme suivante :
struct {
const kernel_sigset_t *ss; /* Pointeur vers un ensemble de signaux */
size_t ss_len; /* Taille (en octets) de l'objet vers
lequel pointe 'ss' */
};
Cela permet à l'appel système d'obtenir à la fois le pointeur vers
l'ensemble de signaux et sa taille, tout en permettant à la plupart des
architectures de ne prendre en charge qu'un maximum de 6 arguments pour
un appel système. Voir sigprocmask(2) pour un point sur la différence
entre la vision du noyau et celle de la libc de l'ensemble de signaux.
Détails historiques sur la glibc
La glibc 2.0 fournissait une mauvaise version de pselect() qui n'avait
pas d'argument sigmask.
De la glibc 2.1 à la glibc 2.2.1, on peut définir _GNU_SOURCE afin
d'obtenir la déclaration de pselect() depuis <sys/select.h>.
BOGUES
POSIX autorise une implémentation à définir une limite supérieure indi-
quée à l'aide de la constante FD_SETSIZE, dans l'intervalle de descrip-
teurs de fichier qui peuvent être indiqués dans un ensemble de descrip-
teurs de fichier. Le noyau Linux n'impose pas de limite fixe mais l'im-
plémentation de la glibc fait que fd_set est un type de taille fixe, où
FD_SETSIZE est défini à 1024 et où les macros FD_*() agissent en fonc-
tion de cette limite. Pour surveiller des descripteurs de fichier supé-
rieurs à 1023, utilisez plutôt poll(2) ou epoll(7).
L'implémentation des paramètres de fd_set en tant qu'arguments va-
leur-résultat est une erreur de conception qui est évitée dans poll(2)
et epoll(7).
Selon POSIX, select() devrait vérifier tous les descripteurs de fichier
des trois ensembles jusqu'à nfds-1. Cependant, l'implémentation ac-
tuelle ignore tout descripteur de fichier dans ces ensembles supérieur
au numéro le plus élevé de descripteur de fichier que le processus a
ouvert. Selon POSIX, un tel descripteur de fichier indiqué dans l'un
des ensembles devrait provoquer une erreur EBADF.
À partir de la glibc 2.1, la glibc fournissait une émulation de pse-
lect() implémentée avec sigprocmask(2) et select(). Cette implémenta-
tion était vulnérable à la condition de concurrence que pselect() était
conçu pour éviter. Les versions récentes de la glibc utilisent l'appel
système pselect() (sans risque de concurrence) si le noyau le fournit.
Sous Linux, select() peut signaler un descripteur de fichier socket
comme « prêt à lire » alors qu'une lecture suivante bloque. Cela peut,
par exemple, survenir lorsque des données sont arrivées mais, après vé-
rification, ont une mauvaise somme de contrôle et sont rejetées. Cela
peut également arriver dans d'autres circonstances dans lesquelles le
descripteur de fichier est faussement signalé comme prêt. Aussi, il est
plus sûr d'utiliser O_NONBLOCK sur des sockets qui ne devraient pas
bloquer.
Sous Linux, select() modifie également timeout si l'appel est inter-
rompu par un gestionnaire de signaux (code d'erreur EINTR). Cela est
interdit par POSIX.1. L'appel système pselect() de Linux se comporte de
la même façon, mais la glibc cache cette particularité en copiant ti-
meout vers une variable locale et en passant cette variable à l'appel
système.
EXEMPLES
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/select.h>
int
main(void)
{
int retval;
fd_set rfds;
struct timeval tv;
/* Surveiller stdin (fd 0) en attente d'entrées */
FD_ZERO(&rfds);
FD_SET(0, &rfds);
/* Attendre jusqu'à 5 secondes. */
tv.tv_sec = 5;
tv.tv_usec = 0;
retval = select(1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
/* Ne pas s'appuyer sur la valeur de tv maintenant ! */
if (retval == -1)
perror("select()");
else if (retval)
printf("Des données sont disponibles maintenant\n");
/* FD_ISSET(0, &rfds) est alors vrai. */
else
printf("Aucune donnée durant les cinq secondes.\n");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
VOIR AUSSI
accept(2), connect(2), poll(2), read(2), recv(2), restart_syscall(2),
send(2), sigprocmask(2), write(2), timespec(3), epoll(7), time(7)
Pour un tutoriel avec des exemples, consultez select_tut(2).
TRADUCTION
La traduction française de cette page de manuel a été créée par Chris-
tophe Blaess <https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <ste-
phan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud <tvignaud@mandriva.com>, Fran-
çois Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Gué-
rard <fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.cou-
lon@wanadoo.fr>, Julien Cristau <jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux
<thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centra-
liens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <si-
mon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@de-
bian.org>, David Prévot <david@tilapin.org>, Cédric Boutillier <ce-
dric.boutillier@gmail.com>, Frédéric Hantrais <fhantrais@gmail.com>,
Jean-Philippe MENGUAL <jpmengual@debian.org> et Jean-Pierre Giraud
<jean-pierregiraud@neuf.fr>
Cette traduction est une documentation libre ; veuillez vous reporter à
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