良许Linux教程网 干货合集 细说Linux五种IO模型

细说Linux五种IO模型

我们都知道unix世界里、一切皆文件、而文件是什么呢?文件就是一串二进制流而已、不管socket、还是FIFO、管道、终端、对我们来说、一切都是文件、一切都是流、在信息交换的过程中、我们都是对这些流进行数据的收发操作、简称为I/O操作(input and output)、往流中读出数据、系统调用read、写入数据、系统调用write,本篇文章重点为大家讲解一下Linux五种IO模型。

细说Linux五种IO模型

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 在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。 关于 Linux五种IO模型关于 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
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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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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