I/O概述
同步:同步等待,按照顺序执行,单线程。
异步:异步并发,多线程。
阻塞:请求一个操作,如果条件不满足,一直等待需要的条件,直到条件满足。
非阻塞:请求一个操作,如果条件不满足,则返回不满足条件的标志信息。
IO的流程:
1、将数据读取到内核中。(如果是硬盘的IO,则内核将数据从硬盘中读取到内核;如果是网络IO,则内核将数据从网络中读取到内核。)
2、将内核中的数据拷贝到应用中。
阻塞IO:读操作,如果内核没将数据准备好,则一直阻塞等待,直到内核将数据准备好,然后将内核中的数据拷贝到应用中。
非阻塞IO:读操作,如果内核数据没有准备好,则直接返回数据没准备好的标志。
同步IO和异步IO:是针对用户线程和内核线程的交互来说的。
同步IO:当用户发出IO请求操作,如果内核没有将数据准备好,则需要用户线程轮询数据是否准备好,当数据准备好时,则将数据拷贝到用户线程。
异步IO: 当用户发去IO请求操作,如果数据没有准备好,直接返回数据没准备好的标志。剩下由内核完成数据的准备和拷贝,然后再通知用户线程。
I/O模型:
1、阻塞I/O模型:
用户线程发出I/O请求,如果内核没有准备好数据,则线程处于阻塞状态,线程交出CPU时间。当内核将数据准备好,唤起用户线程。使用户线程进入
就绪态,等待获取CPU时间,完成剩余的操作。
2、非阻塞I/O模型:
用户线程发出I/O请求,如果内核没有准备好数据,则返回数据没准备好标志。用户线程轮询,直到数据准备就绪。期间不让出CPU时间片。
3、I/O复用模型:
用一个线程管理多个socket,类似于多线程+阻塞I/O模型。
4、信号驱动I/O模型:
用信号来标志,数据是否准备好。
5、异步I/O模型:
异步I/O模型,真正的异步。拷贝数据部分,由内核完成。
总结:
只有异步I/O模型,在I/O操作的第二部分,将内核中的数据拷贝的应用中是由内核完成。剩余4种I/O模型,都在阻塞用户线程后,再完成数据的拷贝。
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