1 阻塞IO模型从字面来理解,就是调用时可能被阻塞, 什么叫阻塞,要知道一个进程有N种状态,学过OS都知道 如果阻塞,就会把当前进程放在某个条件的阻塞队列里。 直到条件满足了,才会转移此进程进入就绪队列。 当然,就绪队列还有个优先级的概念,就不扯远了。 阻塞IO. 1)调用API,比如 recvfrom,从用户态进入内核态。 2) 内核发现无数据,将进程信息节点插入阻塞队列,等待数据。 3)进程一直阻塞,阻塞,阻塞。 4)数据到达,内核拷贝数据, 数据的流动路径是:网卡---socket内核缓冲区---用户的缓冲区。 5)拷贝完成后返回,我们就可以得到recvfrom的结果,成功/失败。 2 非阻塞IO模型什么叫非阻塞,就是从用户角度来说,函数立即可以得到结果:成功/失败。 1)用户调用recvfrom,内核发现无数据,立即返回结果。 2)用户调用recvfrom,内核发现无数据,立即返回结果。 3)用户调用recvfrom,内核发现无数据,立即返回结果。 4)用户调用recvfrom,内核发现有数据,将数据从socket内核缓冲区复制到 用户缓冲区,返回结果。 3 IO复用模型1)将多个需要监听的fd给epoll,让其监控。 注意:epoll本身是阻塞的,可以设定时间。 2)epoll返回结果,用户可以知道哪些fd可读,可写,有异常等。 3)剩下的就是用户自己按需操作fd. 比如redis就是使用IO复用模型。 4)信号驱动模型1)开启socket信号驱动IO功能, 通过sigaction设置信号处理函数。 2)当socket有数据时,发生一个SIGIO信号, 执行之前的信号处理函数。 3)用户逻辑放在信号处理函数里实现。 5)异步IO1)告知内核启动某个操作,在内核完成所有的操作(包括复制数据到用户缓冲区)后 通过信号机制通知用户。 2)信号处理程序直接处理用户缓冲区里的数据,因为数据已经被内核复制完毕。 与信号驱动的区别是: 信号驱动通过信号告知,可以启动某个操作了。 异步IO通知用户:我连复制数据的步骤都替你完成了,用户只需要处理即可。 总结一下:为什么会出现这么多的模型? 需求来源于需求,我们想想在开发网络程序时,对一个socket需要关注哪些方面? 1)这个socket可读,可写,有异常? 2)有数据可操控时,复制数据到用户缓冲区。
下面是我对这几种IO模型的理解
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