信号驱动IO异步IO的对比理解刨析, epoll地ET,LT

目录

前言.

一. 谈信号驱动IO  (对比异步IO来看)

信号驱动IO 对比 异步 IO进行理解

UDP  +  SIGIO信号注册模拟实现一下信号驱动IO

二. 生活的角度理解select poll epoll三种IO多路复用技术的工作模式.

生活实例理解select  和 poll 工作原理

生活理解epoll工作原理

三. 细谈一下epoll的ET和LT

四. 总结本文

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前言.

• 小杰之前分析过的几种常见IO模型,以及给出了小杰对于IO多路复用技术的浅显理解.  (上篇撸了很多代码,有着select poll epoll分别的服务端代码实现，感兴趣的可以阅读哈)

网络编程实战之高级篇, 彻底解决面试C10k问题, 高并发服务器, IO多路复用, 同时监视多个IO事件_小杰312的博客-优快云博客网络编程实战之高级篇, 彻底解决面试C10k问题, 高并发服务器, IO多路复用, IO监视https://blog.youkuaiyun.com/weixin_53695360/article/details/123311049?spm=1001.2014.3001.5501

一. 谈信号驱动IO  (对比异步IO来看)

• 信号驱动IO 对比 异步 IO进行理解

•  信号驱动IO: 内核将数据准备好的时候, 使用SIGIO信号通知应用程序进行IO操作
• 通知应用程序处理IO, 是开始处理IO,          这个时候还是存在阻塞的，将数据从内核态拷贝进入到用户态的过程至少是阻塞住的         (应用程序将数据从内核态拷贝到用户态的过程是阻塞等待的, 和异步IO的区别)     (此处是区分信号驱动IO和异步IO的关键所在)
• 信号驱动IO, 我们提前在信号集合中设置好IO信号等待， 注册好对应的IO处理函数  handler，IO数据准备就绪后，会递交SIGIO信号，通知应用程序中断然后开始进行对应的IO处理逻辑. 但是通知处理IO的时候存在将数据从  内核空间拷贝到用户空间的过程，(而异步IO是数据拷贝完成之后内核再通知应用程序直接开始处理， 应用程序直接处理，不需要拷贝数据阻塞等待)

•  异步IO: 由内核在数据拷贝完成时, 通知应用程序(而信号驱动是告诉应用程序何时可以开始拷贝数据)
• 真正的做到了完完全全的非阻塞，发起aio_read之后应用程序立即可以去做其他的事情了.   调用了aio_read之后会立即进行返回继续向下执行应用程序，由kernel内核进行等待数据准备，只有当数据准备好了且拷贝到来用户空间，一切完成后，kernel给应用程序发送一个signal，告知它read完成了, 没有任何的阻塞，你直接处理就是
• 异步IO由于它不会对用户进程，应用程序产生任何的阻塞，所以他对于高并发网络服务器的实现至关紧要.

小结：  

•  任何IO操作都是存在  等待数据准备完成 和  将 数据从内核态拷贝到用户态两个过程的
• 两个过程中等待数据消耗的时间一般远超于拷贝数据所花费的时间，所以一般我们进行IO的优化，都是想办法尽量降低等待时间
• 所以信号驱动IO 因为是通知开始处理数据，应用程序需要将数据从内核拷贝进入到用户态 (数据拷贝阻塞等待)     和异步IO的区别
• 异步IO   是完全不存在应用程序的阻塞等待，平时应用程序干自己的事情，当数据完全准备好了  (数据  完成了拷贝 )，直接通知应用程序回调处理数据
• 所以我们之前介绍的  blocking io   non-blocking io    io multiplexing  (IO多路复用)  本质上都是属于   synchronous   IO  （同步IO） 都是存在有阻塞的，有人说不对吧:  哪 non-blocking  IO 呢?     非阻塞IO仅仅只是在数据准备阶段上来说是非阻塞的，数据没准备好立马返回，可是数据拷贝阶段还是阻塞住的，所以本质还是同步IO.   (大大的狡猾，忘记了阻塞除了准备数据的时候存在，拷贝数据也是阻塞住的)
• 只有异步IO   asynchronous 是完全做到了整个过程非阻塞的 ,  当进程发起IO操作之后，就直接返回再也不必理睬，直kernel 发送一个信号，告诉进程说IO完成(涵盖数据拷贝完成),  在这个过程中，是完全避免了阻塞进程了的