Linux IO模型

概述

I/O类型:

同步和异步:synchronous, asyncrhonous

关注的是消息通知机制
同步:调用发出不会立即返回,但一旦返回就可以返回最终结果;
异步:调用发出之后,被调用方立即返回消息,但返回的非最终结果;被调用者通过状态、通知机制来通知调者,或通过回调函数来处理结果;

阻塞和非阻塞:block, nonblock

关注的是调用等调用结果(消息、返回值)时的状态

阻塞:调用结果返回之前,调用者(调用线程)会被挂起;调用者只有在得到结果之后才会返回;
非阻塞:调用结果返回之前,调用不会阻塞当前线程;

讲故事

事件:烧开水。
出场人物:你,水壶两把(普通水壶,简称水壶;电水壶:加电指示灯亮,水开,灯灭并发出嘀嘀声)。
1.你把水壶放到火上,立等水开。(同步阻塞)
2.你把水壶放到火上,去客厅看电视,时不时去厨房看看水开没有。(同步非阻塞)
3.你用电水壶烧水,插电指示灯亮,水开灯灭并发出提示声,中途就是不走,立等水开。(异步阻塞)
4.你觉得你傻,然后电水壶指示灯亮,就去去客厅看电视,水壶响之前不再去看它了,响了再去拿壶。(异步非阻塞)

对号入座:
所谓同步异步,只是对于水壶而言。
普通水壶,同步;电水壶,异步。
虽然都能干活,但电水壶可以在自己完工之后,提示你水开了。这是普通水壶所不能及的。同步只能让调用者去轮询自己(情况2中),造成你效率的低下。
所谓阻塞非阻塞,仅仅对于你而言。
立等的你,阻塞;看电视的你,非阻塞。情况1和情况3中你就是阻塞的,媳妇喊你都不知道。
虽然3中电水壶是异步的,可对于立等的你没有太大的意义。所以一般异步是配合非阻塞使用的,这样才能发挥异步的效用。

Unix下的5中IO模型

  1. blocking IO
  2. nonblocking IO
  3. IO multiplexing(IO复用)
  4. signal driven IO(事件驱动IO)
  5. asyncrhonous IO(异步IO)

一个read操作:

  1.  等数据准备好;
  2.  从内核向进程复制数据;

ps:进程发出系统调用recvfrom,内核将data-->内核空间-->用户空间,这个过程完成后才返回recvfrom这个指令,整个过程进程处于等待状态。

ps:非阻塞IO:内核与进程间持续交互,数据为准备好时就返回一个错误。

ps:IO多路复用是阻塞在select上,而未阻塞在真正的IO系统调用之上 ,如recvfrom。

ps:事件驱动IO

  水平触发:多次返回

  边缘触发:一次返回

ps:真正的异步IO,进程一次通知,继续执行,不用等待,内核完成data-->内核空间-->进程空间这个过程,然后通知进程。其他4中模型仍然是阻塞IO,都有至少一个过程是阻塞的。

原文地址:https://www.cnblogs.com/chbo/p/7102917.html