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Linux五种IO模型

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-07-15 15:53 出处:网络
目录 1. IO模型 2. 阻塞式IO 3. 非阻塞式IO 1. IO模型 Linux下可用的IO模型有5种,分别是:

目录

  • 1. IO模型
  • 2. 阻塞式IO
  • 3. 非阻塞式IO

1. IO模型

Linux下可用的IO模型有5种,分别是:

  • 阻塞式IO
  • 非阻塞式IO
  • IO复用
  • 信号驱动式IO(SIGIO)
  • 异步IO(Posix的aio_系列函数)

其中,除了异步IO,其余都属于同步IO模型。

在这5种模型中,我们目前只关注前3种,并且把IO复用放在网络编程专题中讲,本文只简单介绍阻塞式IO和非阻塞式IO的概念与区别。

2. 阻塞式IO

阻塞式IO是Linux中最基本、最常用的IO模型,指的是可能会使进程永远阻塞的函数,一般表现为:

  • 进程或线程调用某个函数,该函数需要满足特定条件才能向下执行
  • 如果条件不满足,则会使调用进程或线程阻塞,让出CPU控制权,并一直持续到条件满足为止
  • Linux中,阻塞式IO一般作为默认属性出现,如mq_receive、sem_wait、sem_post等

在默认情况下,所有的套接字都是阻塞的,我们以UDP套接字为例来展示阻塞式IO模型,如下图所示。

Linux五种IO模型

进程调用recvfrom接收数据,但由于内核还未准备好,进程就会阻塞;直到内核准备好数据,recvfrom完成数据复制工作,进程才能解除阻塞状态。

3. 非阻塞式IO

顾名思义,非阻塞式IO不会使调用进程或线程永远阻塞,具体表现为:如果IO操作不能完成,则立即出错返回,调用进程或线程继续向下执行。

对于一个给定的描述符,有两种将其指定为非阻塞式IO的方法:

  • 调用open创建或打开文件时指定O_NONBLOCK标志
  • 对于一个已经打开的描述符,调用fcntl改变其属性,为其设置O_NONBLOCK标志
#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd, ... /* int arg */);

将cmd设为F_SETFL,arg设为O_NONBLOCK,就可以为fd设置非阻塞标志。

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