linux中的阻塞IO驱动和非阻塞NIO驱动

本文介绍了Linux驱动中的IO模型,包括阻塞IO和非阻塞IO(NIO)的概念及区别。阻塞IO在数据未准备好时会进入休眠,而非阻塞IO则会立即返回。同步与异步主要体现在应用程序与内核的交互,同步IO需要应用程序轮询,而异步IO则由内核完成整个操作。文章还详细讲解了阻塞IO的等待队列机制和非阻塞IO的轮询方法如select、poll、epoll及其在驱动程序中的实现。

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一,概念

IO是Input stream输入/Output stream输出的缩写,对于驱动程序来说的IO就是用户程序对设备资源的访问和操作。在IO 操作中几种状态分别是阻塞,非阻塞、同步和异步。

1, 阻塞就是指某个操作如果不满足执行的条件,它会一直处于等徃状态直至条件满足。

2,非阻塞是指某个操作如果不满足执行的条件,它会等待并返回未执行的结果。

3,同步指多个操作同时收发时,返些操作需要排队逐个执行。

4,异步指多个操作同时发生时,返些操作可以一起执行。

对于驱动来说IO操作一般可以理解为对外设的读写。一个完整的IO操作有两个阶段: 第一阶段:查看外设数据是否就绪; 第二阶段:数据就绪,读写外设数据。

阻塞 IO、非阻塞 IO: 当应用程序发出了IO请求。如果目标外设或数据没有准备好,对于阻塞 IO 来说,就会在 read 方法一直等待,直到数据准备好才会返回。而非阻塞 IO 会直接返回数据未准备好,应用程序再去处理NG的情况,重新读取或是其它。可见阻塞IO和非阻塞IO体现在IO操作的第一阶段。

同步 IO、异步 IO: 同步IO和异步IO实际上是针对应用程序和内核的交互来说的,应用程序发出 IO请求后, 如果数据没有就绪,需要应用程序不断的去轮询,直到准备就绪再执

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