Linux I/O多路复用
Linux中一切皆文件,不论是我们存储在磁盘上的字符文件,可执行文件还是我们的接入电脑的I/O设备等都被VFS抽象成了文件,比如标准输入设备默认是键盘,我们在操作标准输入设备的时候,其实操作的是默认打开的一个文件描述符是0的文件,而一切软件操作硬件都需要通过OS,而OS操作一切硬件都需要相应的驱动程序,这个驱动程序里配置了这个硬件的相应配置和使用方法。Linux的I/O分为阻塞I/O,非阻塞I/O,I/O多路复用,信号驱动I/O四种。对于I/O设备的驱动,一般都会提供关于阻塞和非阻塞两种配置。我们最常见的I/O设备之一--键盘(标准输入设备)的驱动程序默认是阻塞的。
多路复用就是为了使进程能够从多个阻塞I/O中获得自己想要的数据并继续执行接下来的任务。其主要的思路就是同时监视多个文件描述符,如果有文件描述符的设定状态的被触发,就继续执行进程,如果没有任何一个文件描述符的设定状态被触发,进程进入sleep
多路复用的一个主要用途就是实现"I/O多路复用并发服务器",和多线程并发或者多进程并发相比,这种服务器的系统开销更低,更适合做web服务器。
阻塞I/O
阻塞I/O,就是当进程试图访问这个I/O设备而这个设备并没有准备好的时候,设备的驱动程序会通过内核让这个试图访问的进程进入sleep状态。阻塞I/O的一个好处就是可以大大的节约CPU时间,因为一旦一个进程试图访问一个没有准备好的阻塞I/O,就会进入sleep状态,而进入sleep状态的进程是不在内核的进程调度链表中,直到目标I/O准备好了将其唤醒并加入调度链表,这样就可以节约CPU时间。当然阻塞I/O也有其固有的缺点,如果进程试图访问一个阻塞I/O,但是否访问成功并不对接下来的任务有决定性影响,那么直接使其进入sleep状态显然会延误其任务的完成。
典型的默认阻塞IO有标准输入设备,socket设备,管道设备等,当我们使用gets(),scanf(),read()等操作请求这些IO时而IO并没有数据流入,就会造成进程的sleep。
假设一个进程希望通过三个管道中任意一个中读取数据并显示,伪代码如下
read(pipe_0,buf,sizeof(buf)); //sleepprint buf;read(pipe_1,buf,sizeof(buf));print buf;read(pipe_2,buf,sizeof(buf));print buf;
评论列表()