Linux IO模型漫谈(2)

晨曦之光 发布于 2012/06/07 10:21
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不管Linux的IO模型的阻塞同步分类是如何分类,几种IO模型的具体实现是确定的。这里借用《Unix 网络编程:卷一》的图片说明。

1 阻塞式IO模型

clip_image001

这个模型也是最容易理解的

程序调用和我们基本的程序编写是一致的:

fd = connect()

write(fd)

read(fd)

close(fd)

程序的read必须在write之后执行,当write阻塞住了,read就不能执行下去

2 非阻塞IO模型

clip_image002

从图中可以看出来,这是一个轮询的过程

每次用户询问内核是否有数据报准备好(文件描述符缓冲区是否就绪),当数据报准备好的时候,就进行拷贝数据报的操作。当数据报没有准备好的时候,也不阻塞程序,内核直接返回未准备就绪的信号,等待用户程序的下一次轮询。

3 I/O复用模型

clip_image003

IO复用模型是多了一个select函数,select函数有一个参数是文件描述符集合,意思就是对这些的文件描述符进行循环监听,当某个文件描述符就绪的时候,就对这个文件描述符进行处理。

这种IO模型是属于阻塞的IO。但是由于它可以对多个文件描述符进行阻塞监听,所以它的效率比阻塞IO模型高效。

4 信号驱动IO模型

clip_image004

信号驱动IO模型是应用进程告诉内核:当你的数据报准备好的时候,给我发送一个信号哈,并且调用我的信号处理函数来获取数据报。这个模型是由信号进行驱动。

5 异步IO模型

clip_image005

异步IO使用的不再是read和write的系统接口了,应用工程序调用aio_XXXX系列的内核接口。

当应用程序调用aio_read的时候,内核一方面去取数据报内容返回,另外一方面将程序控制权还给应用进程,应用进程继续处理其他事务。这样应用进程就是一种非阻塞的状态。

当内核的数据报就绪的时候,是由内核将数据报拷贝到应用进程中,返回给aio_read中定义好的函数处理程序。

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