在 linux 中对 io 操作就是把内核态准备就绪的数据拷贝到用户态。 啥是内核态呢，内核态就是 linux 内核，用户态则是用户进程中的某个线程，即 io 操作其实就是内核态和用户态的切换。...io 操作大致分为两种： 文件 io 网络 io io 操作分为两步 发起 io 请求 接收处理 io 同步 io 和异步 io 最大的区别就是同步 io 的发起方（用户线程）会阻塞或轮询等待 io 完成...同步 io 的特点 1、同步 io 是用户线程发起 io 请求并以阻塞或轮询的方式来等待 io 的完成 2、同步 io 是 io 的发起方，同时也是处理方 3、同步 io 是需要将内核态准备就绪的数据拷贝到用户态...，所以需要阻塞用户态程序并等待 io 完成 异步 io 的特点 1、异步 io 在用户线程发起 io 请求后会立即返回继续执行后续的逻辑流 2、异步 io 是 io 的发起方，但内核态才是处理方 3、异步...总结以上几种 io 模型，除了最后一个是异步 io 模型，其它的 io 模型都是同步。
目的 本片文章主要讲解同步I/O与异步I/O相关知识，希望通过编写本篇文章为起点，对windows内核原理知识进行学习与梳理。发现并弥补遗漏的知识点并加以学习。...在通过异步I/O将I/O请求添加到队列之前，会将设备内核对象设置为未触发，此时就可以使用该设备内核对象进行同步操作，当I/O请求完成后则会将设备内核对象设置为触发状态。...此使我们发出的I/O请求时，系统内核返回IO_PENDDING状态，然后线程就可以继续处理其他事情。...Windows支持原生的异步I/O。异步I/O也可以称为重叠I/O。...使用异步I/O时线程不会阻塞，系统底层将每个I/O请求生成I/O请求包(IRP)加入到设备驱动程序的请求队列中，然后直接返回IO_PENDDING状态表示请求受理成功，当底层设备完成了真实的I/O请求后会通过中断控制器通过中断操作通知
POSIX 同步IO、异步IO、阻塞IO、非阻塞IO，这几个词常见于各种各样的与网络相关的文章之中，往往不同上下文中它们的意思是不一样的，以致于我在很长一段时间对此感到困惑，所以想写一篇文章整理一下。...POSIX(可移植操作系统接口)把同步IO操作定义为导致进程阻塞直到IO完成的操作，反之则是异步IO 按POSIX的描述似乎把同步和阻塞划等号，异步和非阻塞划等号，但是为什么有的人说同步IO不等于阻塞IO...IO模型 这里统一使用Linux下的系统调用recv作为例子，它用于从套接字上接收一个消息，因为是一个系统调用，所以调用时会从用户进程空间切换到内核空间运行一段时间再切换回来。...是不是很像异步IO？很遗憾，它还是同步IO(省不了装水的时间啊)。 ? 异步IO模型 调用aio_read，让内核等数据准备好，并且复制到用户进程空间后执行事先指定好的函数。...只有异步IO模型是符合POSIX异步IO操作含义的，不管在阶段1还是阶段2都可以干别的事。
同步（synchronous） IO和异步（asynchronous） IO，阻塞（blocking） IO和非阻塞（non-blocking）IO分别是什么，到底有什么区别？...本文讨论的背景是Linux环境下的network IO。...blocking IO 在linux中，默认情况下所有的socket都是blocking，一个典型的读操作流程大概是这样： ?...所以，blocking IO的特点就是在IO执行的两个阶段都被block了。 non-blocking IO linux下，可以通过设置socket使其变为non-blocking。...只不过process是被select这个函数block，而不是被socket IO给block。 Asynchronous I/O linux下的asynchronous IO其实用得很少。
2、5种IO模型 《UNIX网络编程》说得很清楚，5种IO模型分别是阻塞IO模型、非阻塞IO模型、IO复用模型、信号驱动的IO模型、异步IO模型；前4种为同步IO操作，只有异步IO模型是异步IO操作。...3-2、同步IO和异步IO 同步IO：导致请求进程阻塞，直到I/O操作完成。 异步IO：不导致请求进程阻塞。 上面两个定义是《UNIX网络编程 卷1：套接字联网API》给出的。...这不是很好理解，我们来扩展一下，先说说同步和异步，同步和异步关注的是双方的消息通信机制： 同步：双方的动作是经过双方协调的，步调一致的。 异步：双方并不需要协调，都可以随意进行各自的操作。...这里我们的双方是指，用户进程和IO设备；明确同步和异步之后，我们在上面网络输入操作例子的基础上，进行扩展定义： 同步IO：用户进程发出IO调用，去获取IO设备数据，双方的数据要经过内核缓冲区同步，完全准备好后...所以， 阻塞IO模型、非阻塞IO模型、IO复用模型、信号驱动的IO模型者为同步IO模型，只有异步IO模型是异步IO。 END 我知道你 “在看”
同步与异步（线程间调用） 同步与异步是对应于调用者与被调用者，它们是线程之间的关系，两个线程之间要么是同步的，要么是异步的 同步操作时，调用者需要等待被调用者返回结果，才会进行下一步操作 而异步则相反...同步与异步调用/线程/通信 同步就是两种东西通过一种机制实现步调一致，异步是两种东西不必步调一致 一、同步调用与异步调用： 在用在调用场景中，无非是对调用结果的不同处理。...三、同步通信与异步通信： 同步和异步是指：发送方和接收方是否协调步调一致 同步通信是指：发送方和接收方通过一定机制，实现收发步调协调。...同步非阻塞方式： 发送方发送请求之后，一直等待响应。 接受方处理请求时进行的IO操作如果不能马上的得到结果，就立即返回，取做其他事情。...（实际不应用） 异步非阻塞方式： 发送方向接收方请求后，不等待响应，可以继续其他工作。 接收方处理请求时进行IO操作如果不能马上得到结果，也不等待，而是马上返回去做其他事情。
”，于是，后续代码可以立刻接着执行，这种模式称为异步IO。...同步和异步的区别就在于是否等待IO执行的结果。...好比你去麦当劳点餐，你说“来个汉堡”，服务员告诉你，对不起，汉堡要现做，需要等5分钟，于是你站在收银台前面等了5分钟，拿到汉堡再去逛商场，这是同步IO。...很明显，使用异步IO来编写程序性能会远远高于同步IO，但是异步IO的缺点是编程模型复杂。 想想看，你得知道什么时候通知你“汉堡做好了”，而通知你的方法也各不相同。...总之，异步IO的复杂度远远高于同步IO。 读文件 1、读写一个文件之前需要打开它： fileobj = open(filename, mode) mode ：文件类型和操作的字符串。
on_finish 说明：异步的特点是程序存在多个步调，即本属于同一个过程的代码可能在不同的步调上同时执行 三、协程写法实现原理 说明 在使用回调函数写异步程序时，需将本属于一个执行逻辑（处理请求a）的代码拆分成两个函数...req_a和on_finish，这与同步程序的写法相差很大。...而同步程序更便于理解业务逻辑，所以我们能否用同步代码的写法来编写异步程序 初始版本 import time <span class="...req_a的编写方式很类似与<em>同步</em>代码，但是在main中调用req_a的时候却不能将其简单的视为普通函数，而是需要作为生成器对待 import</span...<em>异步</em>编程原理的最简易模型，但是，Tornado实现<em>异步</em>的机制不是线程，而是epoll，即将<em>异步</em>过程交给epoll执行并进行监视回调
O.png 异步I/O 为什么要异步 I/O 在跨网络的结构下,并发已经是现代编程中的标准配备了 在浏览器中 JavaScript 执行与 UI 渲染共用一个线程 前端通过异步可以消除掉UI阻塞的现象...采用异步并发下载资源 多线程的代价在于创建 线程和执行期线程上下文切换的开销较大 但是串行执行的缺点在于性能 Node在两者之间给出了它的方案 利用单线程,远离多线程死锁、状态同步等问题 利用异 步I.../O,让单线程远离阻塞,以更好地使用CPU 异步 I/O 实现现状 非阻塞I/O跟阻塞I/O的差别为调用之后会立即返回 阻塞I/O造成CPU等待浪费 非阻塞带来的麻烦却是需要轮询去确 认是否完全完成数据获取...read select poll epoll kqueue Node 的异步 I/O 事件循环 在进程启动时,Node便会创建事件循环，循环执行事件关联的回调 观察者 每个事件循环中有一个或者多个观察者...非 I/O 的异步 API 定时器 实现原理与异步I/O比较类似,只是不需要I/O线程池的参与 定时器的问题在于,它并非精确的 process.nextTick() setTimeout(fn, 0)
中途正好讨论了网络IO的同步、异步、阻塞、非阻塞的概念，当时讲下来，大家的理解各不相同，各执己见。搜索了网络上的一些文章，观点也各不相同，甚至连wiki也将异步和非阻塞当成一个概念在解释。...将数据从内核缓冲区复制到用户进程缓冲区 同步，异步的区别 那么究竟什么是同步和异步的区别呢？...请重点读一下原文6.2节中的信号驱动IO和异步IO中的比较。最后总结出来是： · 同步IO，需要用户进程主动将存放在内核缓冲区中的数据拷贝到用户进程中。...· 异步IO，内核会自动将数据从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区，然后再通知用户。 这样，同步和异步的概念就非常明显了。以上的五种IO模型，前面四种都是同步的，只有第五种IO模型才是异步的IO。...结论 · 判断IO是同步还是异步，是看谁主动将数据拷贝到用户进程。 · select或者poll，epoll，是同步调用，进行此调用的用户进程也处于阻塞状态。
一、模拟普通同步 我们用两个函数来模拟两个客户端请求，并依次进行处理 def...hljs-string">"__main__": main() 执行结果 开始处理请求req_a 完成处理请求req_a 开始处理请求req_b 完成处理请求req_b 说明：同步是按部就班的依次执行...，始终按照同一个步调执行，上一个步骤未执行完不会执行下一步 二、模拟耗时同步 在处理请求req_a时需要执行一个耗时的工作（如IO）其执行过程如下 ...(): """模拟耗时IO操作"""</span...操作 完成IO操作 ret: io result 完成处理请求req_a 开始处理请求req_b 完成处理请求req_b 说明：耗时的操作会将代码执行阻塞住，即req_a未处理完req_b是无法执行的
中途正好讨论了网络IO的同步、异步、阻塞、非阻塞的概念，当时讲下来，大家的理解各不相同，各执己见。搜索了网络上的一些文章，观点也各不相同，甚至连wiki也将异步和非阻塞当成一个概念在解释。...同步，异步的区别 那么究竟什么是同步和异步的区别呢？...请重点读一下原文6.2节中的信号驱动IO和异步IO中的比较。最后总结出来是： 同步IO，需要用户进程主动将存放在内核缓冲区中的数据拷贝到用户进程中。...异步IO，内核会自动将数据从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区，然后再通知用户。 这样，同步和异步的概念就非常明显了。以上的五种IO模型，前面四种都是同步的，只有第五种IO模型才是异步的IO。...结论 判断IO是同步还是异步，是看谁主动将数据拷贝到用户进程。 select或者poll，epoll，是同步调用，进行此调用的用户进程也处于阻塞状态。
Github https://github.com/gongluck/Windows-Core-Program.git //第10章 同步设备IO与异步设备IO.cpp: 定义应用程序的入口点。...// #include "stdafx.h" #include "第10章 同步设备IO与异步设备IO.h" //可提醒IO回调 VOID WINAPI funComplete( _In_...IO与异步设备IO.cpp"), GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, nullptr, OPEN_EXISTING, 0, nullptr);...IO请求 //关闭文件 CloseHandle(hFile); hFile = nullptr; //异步IO HANDLE hFile2 = CreateFile...(TEXT("第10章 同步设备IO与异步设备IO.cpp"), GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, nullptr, OPEN_EXISTING
本文将介绍非阻塞 IO 和异步 IO，也就是大家耳熟能详的 NIO 和 AIO。很多初学者可能分不清楚异步和非阻塞的区别，只是在各种场合能听到异步非阻塞这个词。...NIO.2 异步 IO More New IO，或称 NIO.2，随 JDK 1.7 发布，包括了引入异步 IO 接口和 Paths 等文件访问接口。...在 Linux 中其实也是有异步 IO 系统实现的，但是限制比较多，性能也一般，所以 JDK 采用了自建线程池的方式。...首先，我们就来关注异步的文件 IO，前面我们说了，文件 IO 在所有的操作系统中都不支持非阻塞模式，但是我们可以对文件 IO 采用异步的方式来提高性能。...小结 我想，本文应该是说清楚了非阻塞 IO 和异步 IO 了，对于异步 IO，由于网上的资料比较少，所以不免篇幅多了些。
与node事件驱动、异步io设计理念相近的是nginx，它具备向客户端管理连接的巨大能力，但是其底层还是受制于各种同步的编程方式。...为什么要异步 用户体验 最早的浏览器中js是单线程的，获取一个网络资源需要同步获取，如果有两个请求，时间消耗分别为M,N,那么同步请求的时间则为两者之和；而如果是异步，则是取较大者；另外一个明显的区别就是同步会阻塞...在大时代背景下，越来越多的微服务是分布的，而随着服务的增多这部分开销会线型增长，也意味着放大同步和异步的性能差异。在下面的表格中，我们列举了一些从cpu缓存到网络的数据访问所需要的开销作为对比。...，但同步编程中的io会让其他任务阻塞 多线程并发 更好的利用cpu 面临锁、状态同步的问题 前提是创建线程的开销远小于并行任务 为了弥补单线程无法利用多核cpu的缺点，node提供了类似web worker...的子进程，子进程通过工作进程高效的利用cpu和io.
四种IO模型 Boost application performance using asynchronous I/O把同步阻塞、同步非阻塞、异步阻塞、异步非阻塞的模型讲得很清楚。...处理大量连接的问题 event-driven模型派（异步模型）： Dan Kegal's C10K problem 延伸阅读：如何解决C10M问题 The Secret To 10 Million Concurrent...有人对于event-driven模型有一些批判，认为多线程模型（同步阻塞模型）不比事件模型差： Thousands of Threads and Blocking I/O，讲了C10K提到的多线程模型的性能瓶颈在如今的内核里已经不存在了...The reactor pattern and non-blocking IO对比了Tomcat和vert.x的性能差别，不过看下来发现文章的压测方式存在偏心： 文中给Tomcat的线程少了（只给了500...对于事件驱动模型来说也有CPU用满的问题，现实中总会存在一些阻塞操作会造成CPU闲置，这也就是为什么SEDA和Scalable IO in Java都提到了要额外开线程来处理这些阻塞操作。
同步，异步，阻塞，非阻塞，IO 同步与异步 同步就是在发出一个调用时，在没有得到结果之前，该调用就不会返回。但是一旦调用返回，就得到返回值了，换句话说，同步是指调用者主动等到这个调用的结果。...IO模型 这里统一使用Linux下的系统调用recv作为例子，它用于从套接字上接收一个消息，因为是一个系统调用，所以调用时会从用户进程空间切换到内核空间运行一段时间再切换回来。...)，如果按这样理解，这种IO模型也能称之为非阻塞IO模型，但是按POSIX来看，它也是同步IO，那么也和楼上一样称之为同步非阻塞IO吧。...是不是很像异步IO？很遗憾，它还是同步IO(省不了装水的时间啊)。 异步IO模型 调用aio_read，让内核等数据准备好，并且复制到用户进程空间后执行事先指定好的函数。...在协程中尽量不要调用阻塞IO的方法，比如打印，读取文件，Socket接口等，除非改为异步调用的方式，并且协程只有在IO密集型的任务中才会发挥作用。 协程只有和异步IO结合起来才能发挥出最大的威力。
1、前言 在网络编程中，阻塞、非阻塞、同步、异步经常被提到。unix网络编程第一卷第六章专门讨论五种不同的IO模型，Stevens讲的非常详细，我记得去年看第一遍时候，似懂非懂，没有深入理解。...3、网络IO模型详细分析 常见的IO模型有阻塞、非阻塞、IO多路复用，异步。以一个生动形象的例子来说明这四个概念。周末我和女友去逛街，中午饿了，我们准备去吃饭。...这就是典型的异步，只需要打个电话说一下，然后可以做自己的事情，饭好了就送来了。linux提供了AIO库函数实现异步，但是用的很少。...目前有很多开源的异步IO库，例如libevent、libev、libuv。异步过程如下图所示： ? 4、同步与异步 实际上同步与异步是针对应用程序与内核的交互而言的。...同步过程中进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否完成。异步过程中进程触发IO操作以后，直接返回，做自己的事情，IO交给内核来处理，完成后内核通知进程IO完成。同步与异步如下图所示： ?
为了解决同步阻塞 I/O 面临的一个链路需要一个线程处理的问题，有人对它的线程模型进行了优化：后端通过一个线程池来处理多个客户端的请求接入，形成客户端个数 M：线程池最大线程数 N 的比例关系，其中 M...伪异步 IO 模型图 采用线程池和任务队列，可以实现一种叫做伪异步的 I/O 通信框架，它的模型图如上图所示。...伪异步 I/O 通信框架采用了线程池实现，因此避免了为每个请求都创建一个独立线程所造成的线程资源耗尽问题。不过因为它的底层仍然是同步阻塞的 BIO 模型，所以还是无法从根本上解决问题。
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