(转载) Linux——I/O复用
发布日期:2021-09-08 01:44:43 浏览次数:40 分类:技术文章

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第一条:概述

  复用是个伟大的概念呀!什么是I/O复用(I/O multiplexing)呢?具体点就是当你编写的程序需要同时处理多个描数字(socket或file或device),你又不知道什么时候应该(比方说有数据可以读了)去操作(读/写)哪个描数字。这时候I/O复用就需要登场了。

  UNPv1给出了定义。I/O复用是一种让进程预先“警告”内核能力,使得内核一旦发现进程预先告知时指定的一个或多个I/O条件(就是描述符)就绪(可以读/写了),内核就通知进程。linux有4个调用可实现I/O复用:select、poll继承自Unix系统。pselect是select到Posix版。epoll是linux2.6内核特有的。

第二条:I/O模型

1、一般输入操作通常包含如下两个阶段,请谨记:

(1)等待数据准备好。

(2)内核到进程的数据拷贝。

  例如对于socket上的输入操作:

  a、数据从网络到达,当数据到达时,收集到内核中相应的缓冲区。

  b、从内核缓冲区拷贝数据到进程端口缓冲区中。

2、UNPv1当中总结了Unix的I/O模型:

  1)、阻塞I/O:进程被阻塞I/O系统调用上(read、write、sendto、recvfrom等等)直到I/O条件就绪(可读/写或异常)处理完,处理后从I/O系统调用返回进程。

  2)、非阻塞I/O。就是采用轮询方式调用非阻塞I/O系统调用。

  3)、I/O复用。

  4)、多线程阻塞I/O。把要处理的描数字分配到多个线程中,每个线程独立地调用I/O系统调用,独立处理。

  5)、信号驱动I/O。类似于I/O复用,当I/O条件就绪时使用信号通知进程去调用I/O系统调用处理。

  6)、异步I/O。通过aio_read告诉内核怎么处理,我们就不管了,内核处理完了后发个信号告诉我们,也可以用其他方式在处理完通知我们。

  注:I/O系统调用是否阻塞,仅取决于他们操作的描数字是否是阻塞的。fcntl可设定。

3、这6种I/O模型分为2类:

  同步I/O模型:第1~5 I/O模型。这5种I/O模型,说到底,I/O调用还是要用户进程自己调用,被阻塞。

  异步I/O模型:第6种I/O模型。I/O调用由内核执行,进程不被阻塞。

4、Posix关于同步I/O(synchronous I/O操作、异步I/O(asynchronous I/O)操作这两个术语的定义如下:

  同步I/O操作:导致请求进程阻塞,直到I/O操作完成。

  异步I/O操作:不导致进程阻塞。

注:鉴别是否是异步I/O操作,只要看I/O操作是谁执行。

 

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