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浅析IO模型

目录 概念 IO模型 同步阻塞IO 同步非阻塞IO 多路复用IO 信号驱动IO 异步非阻塞IO 概念 谈论模型之前,先了解一下相关的概念知识,扩展一下深度。 IO如何交互呢?...日常用户进程获取数据,IO主要分为两个阶段: 从磁盘空间到内核空间; 从内核空间到用户空间; ? IO模型 同步阻塞IO 概念:用户进程一旦发送请求,就一直处于等待状态,直至有数据返回。...多路复用IO 概念:多路指多个TCP连接(即socket或者channel),复用指复用一个或几个线程。...信号驱动IO 概念: 当用户线程发起一个IO请求操作,会给对应的socket注册一个信号函数,然后用户线程会继续执行,当内核数据就绪时会发送一个信号给用户线程,用户线程接收到信号之后,便在信号函数中调用...IO读写操作来进行实际的IO请求操作。

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    Linux内核IO技术栈详解

    这是《Linux系统调用那些事》高级部分的第一章《聊聊Linux IO》。高级部分的文章均假设读者完整的学习过Linux系统基础以及Linux系统编程相关的内容,并已有一定的工程实践经验。...综上,既然讨论Linux下的IO操作,自然是跳过stdio库的用户态这一堆东西,直接讨论系统调用层面的概念了。对stdio库的IO层有兴趣的同学可以自行去了解。...所以后面的讨论基本上是讨论IO相关的系统调用和文件系统Page Cache的一些机制。 Linux内核中的IO栈 这一小节来看Linux内核的IO栈的结构。...设备层,通过DMA与内存直接交互,完成数据和具体设备之间的交互 结合这个图,想想Linux系统编程里用到的Buffered IO、mmap、Direct IO,这些机制怎么和Linux IO栈联系起来呢...除了传统的Buffered IO可以比较自由的用偏移+长度的方式读写文件之外,mmap和Direct IO均有数据按页对齐的要求,Direct IO还限制读写必须是底层存储设备块大小的整数倍(甚至Linux

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    技术干货 | 漫游Linux块IO

    本篇文章,我们就一起看下Linux中一个IO请求的生命周期。Linux发展到今天,其内部的IO子系统已经相当复杂。...虚拟文件系统(VFS) 在Linux中一切皆文件,它提供了虚拟文件系统VFS的机制,用来抽象各种资源,使应用程序无需关心底层细节,只需通过open、read/write、close这几个通用接口便可以管理各种不同的资源....write = do_sync_write, ... ... .open = ext4_file_open, ... ... }; buffer/cache Linux...do_blockdev_direct_IO -> dio_bio_submit -> submit_bio 通用块层 核心结构 1.bio/request bio是Linux通用块层和底层驱动的...-> req_bio_endio -> bio_endio 总结 以上,我们很粗略地漫游了Linux中一个块设备IO的生命周期,这是一个很复杂的过程

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    Linux黑科技:浅析动态追踪技术

    其实,使用 perf 对系统内核线程进行分析时,内核线程依然还在正常运行中,所以这种方法也被称为动态追踪技术。...动态追踪技术,通过探针机制,来采集内核或者应用程序的运行信息,从而可以不用修改内核和应用程序的代码,就获得丰富的信息,帮你分析、定位想要排查的问题。...DTrace 是动态追踪技术的鼻祖,它提供了一个通用的观测框架,并可以使用 D 语言进行自由扩展。 DTrace 的工作原理如下图所示。...虽然直到今天,DTrace 本身依然无法在 Linux 中运行,但它同样对 Linux 动态追踪产生了巨大的影响。...很多工程师都尝试过把 DTrace 移植到 Linux 中,这其中,最著名的就是 RedHat 主推的 SystemTap。

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    Java NIO:浅析IO模型

    下面本文先从同步和异步的概念 说起,然后接着阐述了阻塞和非阻塞的区别,接着介绍了阻塞IO和非阻塞IO的区别,然后介绍了同步IO和异步IO的区别,接下来介绍了5种IO模型,最后介绍了两种和高性能IO设计相关的设计模式...三.什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?   四.什么是同步IO?什么是异步IO?   五.五种IO模型   六.两种高性能IO设计模式   若有不正之处,请多多谅解并欢迎批评指正。   ...三.什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?   在了解阻塞IO和非阻塞IO之前,先看下一个具体的IO操作过程是怎么进行的。   ...所以说异步IO必须要有操作系统的底层支持。   注意同步IO和异步IO与阻塞IO和非阻塞IO是不同的两组概念。   ...五.五种IO模型   在《Unix网络编程》一书中提到了五种IO模型,分别是:阻塞IO、非阻塞IO、多路复用IO、信号驱动IO以及异步IO。   下面就分别来介绍一下这5种IO模型的异同。

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    高性能IO模型浅析

    服务器端编程经常需要构造高性能的IO模型,常见的IO模型有四种: (1)同步阻塞IO(Blocking IO):即传统的IO模型。...(3)IO多路复用(IO Multiplexing):即经典的Reactor设计模式,有时也称为异步阻塞IO,Java中的Selector和Linux中的epoll都是这种模型。...(4)异步IO(Asynchronous IO):即经典的Proactor设计模式,也称为异步非阻塞IO。...接下来,我们详细分析四种常见的IO模型的实现原理。为了方便描述,我们统一使用IO的读操作作为示例。 一、同步阻塞IO 同步阻塞IO模型是最简单的IO模型,用户线程在内核进行IO操作时被阻塞。 ?...IO多路复用是最常使用的IO模型,但是其异步程度还不够“彻底”,因为它使用了会阻塞线程的select系统调用。因此IO多路复用只能称为异步阻塞IO,而非真正的异步IO。

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    Java NIO:浅析IO模型

    下面本文先从同步和异步的概念 说起,然后接着阐述了阻塞和非阻塞的区别,接着介绍了阻塞IO和非阻塞IO的区别,然后介绍了同步IO和异步IO的区别,接下来介绍了5种IO模型,最后介绍了两种和高性能IO设计相关的设计模式...三.什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?   四.什么是同步IO?什么是异步IO?   五.五种IO模型   六.两种高性能IO设计模式   若有不正之处,请多多谅解并欢迎批评指正。 一.什么是同步?...三.什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?   在了解阻塞IO和非阻塞IO之前,先看下一个具体的IO操作过程是怎么进行的。   ...所以说异步IO必须要有操作系统的底层支持。   注意同步IO和异步IO与阻塞IO和非阻塞IO是不同的两组概念。   ...五.五种IO模型   在《Unix网络编程》一书中提到了五种IO模型,分别是:阻塞IO、非阻塞IO、多路复用IO、信号驱动IO以及异步IO。   下面就分别来介绍一下这5种IO模型的异同。

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    Java NIO:浅析IO模型

    下面本文先从同步和异步的概念 说起,然后接着阐述了阻塞和非阻塞的区别,接着介绍了阻塞IO和非阻塞IO的区别,然后介绍了同步IO和异步IO的区别,接下来介绍了5种IO模型,最后介绍了两种和高性能IO设计相关的设计模式...三.什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?   四.什么是同步IO?什么是异步IO?   五.五种IO模型   六.两种高性能IO设计模式 一.什么是同步?什么是异步?   ...三.什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?   在了解阻塞IO和非阻塞IO之前,先看下一个具体的IO操作过程是怎么进行的。   ...所以说异步IO必须要有操作系统的底层支持。   注意同步IO和异步IO与阻塞IO和非阻塞IO是不同的两组概念。   ...五.五种IO模型   在《Unix网络编程》一书中提到了五种IO模型,分别是:阻塞IO、非阻塞IO、多路复用IO、信号驱动IO以及异步IO。   下面就分别来介绍一下这5种IO模型的异同。

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    高性能IO模型浅析

    服务器端编程经常需要构造高性能的IO模型,常见的IO模型有四种: (1)同步阻塞IO(Blocking IO):即传统的IO模型。...(3)IO多路复用(IO Multiplexing):即经典的Reactor设计模式,有时也称为异步阻塞IO,Java中的Selector和Linux中的epoll都是这种模型。...(4)异步IO(Asynchronous IO):即经典的Proactor设计模式,也称为异步非阻塞IO。...接下来,我们详细分析四种常见的IO模型的实现原理。为了方便描述,我们统一使用IO的读操作作为示例。 一、同步阻塞IO 同步阻塞IO模型是最简单的IO模型,用户线程在内核进行IO操作时被阻塞。 ?...IO多路复用是最常使用的IO模型,但是其异步程度还不够“彻底”,因为它使用了会阻塞线程的select系统调用。因此IO多路复用只能称为异步阻塞IO,而非真正的异步IO。

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    Java NIO:浅析IO模型

    下面本文先从同步和异步的概念 说起,然后接着阐述了阻塞和非阻塞的区别,接着介绍了阻塞IO和非阻塞IO的区别,然后介绍了同步IO和异步IO的区别,接下来介绍了5种IO模型,最后介绍了两种和高性能IO设计相关的设计模式...三.什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?   四.什么是同步IO?什么是异步IO?   五.五种IO模型   六.两种高性能IO设计模式 一.什么是同步?什么是异步?   ...三.什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?   在了解阻塞IO和非阻塞IO之前,先看下一个具体的IO操作过程是怎么进行的。   ...所以说异步IO必须要有操作系统的底层支持。   注意同步IO和异步IO与阻塞IO和非阻塞IO是不同的两组概念。   ...五.五种IO模型   在《Unix网络编程》一书中提到了五种IO模型,分别是:阻塞IO、非阻塞IO、多路复用IO、信号驱动IO以及异步IO。   下面就分别来介绍一下这5种IO模型的异同。

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    Linux UIO(Userspace IO)驱动模型技术详解

    前言 随着计算机技术的飞速发展,Linux操作系统作为开源领域的佼佼者,已经深入到了各个应用场景之中。在Linux系统中,内核与用户空间之间的交互是核心功能之一,而设备驱动则是实现这一交互的关键环节。...为了解决这个问题,Linux内核引入了UIO(Userspace I/O)驱动模型。 ​ UIO驱动模型以其简洁、高效和灵活的特点,为开发者提供了一种新的设备驱动开发方式。...本文将深入剖析Linux UIO驱动模型的技术细节,包括其定义、软件架构、必要性、工作原理以及涉及的内核函数等。...一、什么是UIO UIO(Userspace I/O)是Linux内核中的一个轻量级驱动框架,它允许用户空间程序直接访问物理设备资源,如内存、中断和DMA通道等。...name of the memory region for identification * @addr: addressof the device's memory * @size: size of IO

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    图解Linux的IO模型和相关技术

    阻塞IO模型(Blocking I/O) ? Linux 内核一开始提供了 read 与 write 阻塞式操作。...非阻塞IO模型(non-blocking I/O) ? 此时,Linux 内核一开始提供了 read 与 write 非阻塞式操作,可以通过socket设置SOCK_NONBLOCK标记 。...IO复用模型(I/O multiplexing) - select ? 此时,Linux 内核一开始提供了 select 操作,可以把1000次的系统调用,简化为一次系统调用,轮询发生在内核空间。...扩展 https://www.zhihu.com/question/39792257 https://programmer.group/5dc6d7d3c6146.html 其他IO优化技术 man 2...现在Linux中是采取了Copy-On-Write(COW,写时复制)技术,为了降低开销,fork最初并不会真的产生两个不同的拷贝,因为在那个时候,大量的数据其实完全是一样的。

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