关于Linux中的IO模型浅析

向右看齐 2023-06-17 06:56 56阅读 0赞

之前写到在Linux中有五种IO模型，今天来聊下关于这五种IO模型的特点，首先是堵塞型IO（BIO），这种IO的特点就是同步堵塞，具体如图:  
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    当调用recv()函数时，系统首先查是否有准备好的数据。如果数据没有准备好，那么系统就处于等待状态。当数据准备好后，将数据从系统缓冲区复制到用户空间，然后该函数返回。在套接应用程序中，当调用recv()函数时，未必用户空间就已经存在数据，那么此时recv()函数就会处于等待状态。  
非堵塞IO模型（NIO）则是通过进程反复调用IO函数（多次系统调用，并马上返回）；在数据拷贝的过程中，进程是阻塞的；具体如图：  
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    IO多路复用模型主要是select和epoll以及epoll；对一个IO端口，两次调用，两次返回，比阻塞IO并没有什么优越性；关键是能实现同时对多个IO端口进行监听， I/O复用模型会用到select、poll、epoll函数，这几个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞I/O所不同的的，这两个函数可以同时阻塞多个I/O操作。而且可以同时对多个读操作，多个写操作的I/O函数进行检测，直到有数据可读或可写时，才真正调用I/O操作函数，具体如图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDIyNTYxMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
    然后接下来是信号驱动型IO模型，这种模型允许套接口进行信号驱动I/O,并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞。当数据准备好时，进程会收到一个SIGIO信号，可以在信号处理函数中调用I/O操作函数处理数据，具体如图：  
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    最后是关于异步IO，这种IO模型主要就是异步非堵塞，当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者的输入输出操作，具体调用如图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDIyNTYxMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
以上就是关于五种IO模型的简单介绍。

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