【Linux】Linux原生异步IO:AIO

1、IO模型

1.1 简述

相信大家在搜索的时候,都会看到下面这张图,IO的使用场景:同步、异步、阻塞、非阻塞,可以组合成四种情况:

  • 同步阻塞I/O: 用户进程进行I/O操作,一直阻塞到I/O操作完成为止。
  • 同步非阻塞I/O: 用户程序可以通过设置文件描述符的属性O_NONBLOCK,I/O操作可以立即返回,但是并不保证I/O操作成功。
  • 异步事件阻塞I/O: 用户进程可以对I/O事件进行阻塞,但是I/O操作并不阻塞。通过select/poll/epoll等函数调用来达到此目的。
  • 异步时间非阻塞I/O: 也叫做异步I/O(AIO),用户程序可以通过向内核发出I/O请求命令,不用等带I/O事件真正发生,可以继续做另外的事情,等I/O操作完成,内核会通过函数回调或者信号机制通知用户进程。这样很大程度提高了系统吞吐量。

【Linux】Linux原生异步IO:AIO_第1张图片

1.2 同步阻塞 I/O

用户空间的应用程序执行一个系统调用,这会导致应用程序阻塞。这意味着应用程序会一直阻塞,直到系统调用完成为止(数据传输完成或发生错误)。调用应用程序处于一种不再消费 CPU 而只是简单等待响应的状态,因此从处理的角度来看,这是非常有效的。
【Linux】Linux原生异步IO:AIO_第2张图片

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