深入理解异步I/O+epoll+协程,附上epoll原理解析以及协程现实与原理剖析视频

本文探讨了同步与异步、阻塞与非阻塞的区别,并深入讲解了异步I/O的工作原理。重点介绍了epoll的高效I/O多路复用机制,与select的差异。同时,文章分析了协程作为轻量级线程的优势,如何在用户态实现线程切换,并以生产者-消费者模型为例展示了协程提高效率的方法。附有epoll与协程的视频解析链接和学习资源。

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前言

同步和异步的概念描述的是用户线程与内核的交互方式:同步是指用户线程发起IO请求后需要等待或者轮询内核IO操作完成后才能继续执行;而异步是指用户线程发起IO请求后仍继续执行,当内核IO操作完成后会通知用户线程,或者调用用户线程注册的回调函数。
阻塞和非阻塞的概念描述的是用户线程调用内核IO操作的方式:阻塞是指IO操作需要彻底完成后才返回到用户空间;而非阻塞是指IO操作被调用后立即返回给用户一个状态值,无需等到IO操作彻底完成。

异步I/O

在理解异步I/O之前,我们先要知道什么是同步I/O
阻塞同步I/O模型下,用户线程向内核发起 recvfrom 系统调用,当数据没有准备好的时候,用户线程阻塞。
此外还有一种非阻塞同步I/O,此时用户线程不阻塞于 recvfrom,而是反复向系统查询数据状态。当数据准备好了,就对数据进行后续处理。

深入理解异步I/O+epoll+协程

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而在异步I/O模式下,用户线程在数据还没有准备好的时候既不阻塞也不反复查询,而是继续干自己该干的事情。内核会开启一个内核线程去读取数据,等到数据准备好了,内核给用户线程一个信号,用户线程中断去执行信号处理函数。

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