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Linux IO 模型

模型问题。...,但在内核还是通过遍历方式来检查 fd 就绪状态(可通过异步 IO 唤醒方式); select 只返回已就绪 fd 数量,用户线程还得再遍历所有的 fd 查看哪些 fd 已准备好了事件(可优化为直接返回给用户进程数据已就绪.../linux/posix_types.h: # define __FD_SETSIZE 1024 此外在 Linux 内核中,select 所用到 FD_SET 是有限,即内核中有个参数...在 Linux 中,libaio 库提供了对 AIO 支持,而在 Windows 上,IOCP(I/O Completion Port)是其异步 I/O 模型。...为了解决该问题,首先研究方向就是 I/O 模型优化,逐渐解决了 C10K 问题。epoll、kqueue、IOCP 就是 I/O 模型优化一些最佳实践,这几种技术实现分别对应于不同系统平台。

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了解LinuxIO模型

IO和CPU比起来是非常低效,为了保障应用程序运行效率,Linux支持多种IO模型。 I/O模型是面试中经常被问到到技术点,也是软件开发过程中经常需要处理到问题。...本文主要分析Linux操作系统中I/O模型分类及各自特点。我们主要以网络IO为例来分析。 在Linux中常见I/O模型有:阻塞I/O、非阻塞I/O、多路复用I/O、信号驱动I/O和异步I/O。...多路复用IO 在并发环境下,一秒钟可能有成千上万请求发送到服务器,不管是堵塞IO还是非堵塞IO模型都需要创建非常多进程去处理请求。但是创建进程成本巨大,而且跨进程数据交换也相对复杂。...这就诞生了IO复用技术,一个进程就可以服务多个客户端。Linux中实现IO多路复用有三种方式:select、pool、epool。...异步IO 前面四种IO模型,第一种堵塞IO是进程完全阻塞,后面的非堵塞IO、多路复用IO、信号驱动IO虽然减少了应用程序阻塞等待时间,但是都需要应用程序主动发起系统调用读取内核中数据,所以这四种IO

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Linux五种IO模型

将数据从内核(kernel)拷贝到用户进程(application)中 (Copying the data from the kernel to the process) Linux五种IO模型Linux...(UNIX)操作系统中,共有五种IO模型,分别是: 阻塞IO模型(Blocking I/O) 非阻塞IO模型(non-blocking I/O) IO复用模型(I/O multiplexing) 信号驱动...IO模型(signal-driven I/O) 异步IO模型(Asynchronous I/O) 阻塞IO模型(Blocking I/O) ?...Linux操作系统中,这就是一种最简单IO模型,即阻塞IO。 阻塞 I/O 是最简单 I/O 模型,一般表现为进程或线程等待某个条件,如果条件不满足,则一直等下去。条件满足,则进行下一步操作。...与 阻塞IO模型(Blocking I/O) 区别在于 它将两阶段 切为两个步骤函数,提高了处理吞吐率。 信号驱动IO模型(signal-driven I/O) ?

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linux五种IO模型

linux五种IO模型 同步和异步区别: 同步和异步区别 同步:程序从上往下执行 异步:程序从上往下执行会有多个分支共同执行(即开多个线程)。...linux五种IO模型 阻塞式IO: 阻塞式IO图解 ?...recvfrom方法读取数据,当数据没有到达linux内核空间时候一直阻塞,等数据拿到了之后再复制一份发送给用户空间,程序才会继续执行 非阻塞式IO 非阻塞式IO图解 ?...,采用多线程方式去跑(这种方式即为伪异步) 伪异步存在问题:占用服务器内存太多,同时有一万个请求进来,及时存在线程池,超过最大线程数以后,也会等待 BIO演变NIO过程 BIO为阻塞式IO...之后再使用线程池支持多个请求共同执行 阻塞式IO和非阻塞式IO区别 阻塞式IO:recvfrom方法读取数据,当数据没有到达linux内核空间时候一直阻塞,等数据拿到了之后再复制一份发送给用户空间

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linuxIO模型---学习笔记

1、linux文件系统和缓存   文件系统接口   文件系统—一种把数据组织成文件和目录存储方式,提供了基于文件存取接口,并通过文件权限控制访问。   ...2、深入Linux文件IO机制   标准文件访问方式   标准文件IO流程图   直接IO  实现方式   open + O_DIRECT = 绕过内核缓冲区直接访问,便有效避免了CPU和内存多余时间开销...注意:直接IO缺点就是如果访问数据不在应用程序缓存中,那么每次数据都会直接从磁盘进行加载,这种直接加载会非常缓慢!   通常直接IO跟异步IO结合使用会得到较好性能。   ...缓存同步   为了保证磁盘系统与缓冲区中内容一致,Linux系统提供了sync、fsync和fdatasync三个函数。   ...解决之道   更深一层次思考   1、如何设计IO读写尺度,提高IO效率   2、如何理解随机IO和顺序IO   3、高并发如何提高IO效率和并发处理能力。

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网络IO原理、IO模型Linux监控命令

磁盘I/O主要延时是由旋转延时 + 寻道延时(2~3ms) + 数据传输延时决定;而网络IO主要延时由: 服务器响应延时 + 带宽限制 + 网络延时 + 跳转路由延时 + 本地接收延时决定。...Linux内核中,对外提供一致文件操作接口,由VFS根据不同文件类型,执行不同操作。...所以,socket是一种特殊文件。 ? Linux提供了少量基于Unix I/O模型系统级函数,有打开、关闭、读和写文件,提取文件元数据。...RX overruns: 表示了 fifo overruns,这是由于 Ring Buffer(aka Driver Queue) 传输 IO 大于 kernel 能够处理 IO 导致,而 Ring...https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-kernel/Linux https://www.ibm.com/developerworks/cn

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Linux】LinuxUnix五种IO模型

Linux/Unix五种I/O模型 内容来源,侵删。...游双-《Linux高性能服务器编程》 牛客网-Linux高并发服务器开发 ---- 阻塞-blocking 调用者调用了某个函数,然后等待这个函数返回,在这期间什么都不做,不停去检查这个函数有没有返回...---- I/O复用-IO multiplexing I/O多路复用是最常用I/O通知机制。...——来源线程与同步异步 ---- 异步I/O-asynchronous 从理论上来讲,阻塞I/O、I/O复用和信号驱动I/O都是同步I/O模型,因为在这三种I/O模型中,I/O读写操作,都是在I/...(POSIX规范) 在Linux中,每次调用aio_read函数告诉内核描数字缓冲区指针和缓冲区大小、文件偏移及通知方式,然后立即返回,当内核将数据拷贝到缓冲区后,再通知应用程序。

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理解Linux里面的IO模型

说下目前Liunx5种IO模型: blocking IO - 阻塞IO nonblocking IO - 非阻塞IO IO multiplexing - IO多路复用 signal-driven IO...同步阻塞IO 同步阻塞 IO 模型是最常用一个模型,也是最简单模型。在linux中,默认情况下所有的socket都是blocking。它符合人们最常见思考逻辑。...那么这就是所谓IO 多路复用”。UNIX/Linux select、poll、epoll 就是干这个(epoll 比 poll、select 效率高,做事情是一样) ? 。...IO两个阶段,进程都是非阻塞Linux提供了AIO库函数实现异步,但是用很少。目前有很多开源异步IO库,例如libevent、libev、libuv。异步过程如下图所示: ?...总结 各个IO模型比较图如下: ? 通过上面的图片,可以发现non-blocking IO和asynchronous IO区别还是很明显

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Linux IO多路复用模型

Linux IO多路复用模型 什么是流 什么是IO操作 阻塞与非阻塞模型 阻塞 解决阻塞死等待办法 办法一:非阻塞、忙轮询 办法二:select 办法三:epoll Select和Poll模式 Epoll...使用epoll编程主流程骨架 epoll触发模式 水平触发(LT) 边缘触发(ET) 简单epoll服务器(C语言) Linux网络ServerN种并发模型 模型一、单线程Accept(无IO复用...) 模型二、单线程Accept+多线程读写业务(无IO复用) 模型三、单线程多路IO复用 模型四、单线程多路IO复用+多线程读写业务(业务工作池) 模型五、单线程IO复用+多线程IO复用(链接线程池)...] } } ---- 模型五、单线程IO复用+多线程IO复用(链接线程池) (1) 模型结构图 ---- (2) 模型分析 ① Server在启动监听之前,开辟固定数量(N)线程,用Thead...---- (3) 优缺点 优点: ● 在模型五、单线程IO复用+多线程IO复用(链接线程池)基础上,除了能够保证同时响应最高并发数,又能解决读写并行通道局限问题。

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Linux网络-五种IO模型

Linux网络-高级IO 零、前言 一、什么是IO 二、五种IO模型 1、阻塞IO 2、非阻塞IO 3、信号驱动IO 4、IO多路转接 5、异步IO 三、高级IO重要概念 1、同步通信 vs 异步通信...2、阻塞 vs 非阻塞 3、其他高级IO 零、前言 本章主要就Linux网络讲解非常重要一个话题-高级IO 一、什么是IO IO是输入input输出output首字母缩写形式,直观意思是计算机输入输出...,系统调用会一直进行等待(不做其他),直到内核将数据准备好,得到数据后才调用返回 阻塞IO是最常见IO模型,所有的套接字函数调用默认都是阻塞方式 举例: 钓鱼时,一个人一条杆子,一动不动看着浮漂动静...(轮询) 举例: 钓鱼时,一个人一条杆子,一会看着浮漂,没动静时就刷一会手机,隔段时间再看浮漂动静 示图: 3、信号驱动IO 概念及介绍: 信号驱动IO模型并不主动去内核是否将数据准备好,这是并不高效...举例: 钓鱼时,一个人多条杆子,关注多条杆子状态,当有一条杆子有动静时则可以进行相应处理 示图: 5、异步IO 概念及介绍: 上述四种IO模型都是同步IO,和异步IO最大差别就是看是否需要主动参与到

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其实 Linux IO 模型没那么难

IO 其实就是 Input 和 Output,在操作系统中就对应数据流输入与输出。这个数据流两端,可以是文件,也可以是网络一台主机。...一个文件要从磁盘到我们内存,需要经过很复杂操作。首先,需要将数据从硬件读取出来,然后放入操作系统内核缓冲区,之后再将数据拷贝到程序缓冲区,最后应用程序才能读取到这个文件。...简单地说,无论什么 IO 模型,其读取过程总会经历下面两个阶段: 等待数据到达内核缓冲区 从内核缓冲区拷贝数据到程序缓冲区 而我们 Linux 根据这两个阶段是否阻塞,分成了 5 个经典 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 IO 模型 异步 IO 模型

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浅谈Linux 网络 IO 模型简介(图文)

1、介绍 Linux 内核将所有外部设备都看做一个文件来操作(一切皆文件),对一个文件读写操作会调用内核提供系统命令,返回一个file descriptor(fd,文件描述符)。...1.3、I/O复用模型 Linux提供select/poll,进程通过将一个或多个fd传递给select或poll系统调用,阻塞在select操作上,这样,select/poll可以帮我们侦测多个fd是否处于就绪状态...select/poll是顺序扫描fd是否就绪,而且支持fd数量有限,因此它使用受到了一些制约。 Linux还提供一个epoll系统调用,epoll使用基于事件驱动方式代替顺序扫描,因此性能更高。...使用mmap加速内核与用户空间消息传递。 epoll拥有更加简单API。 3、Java中网络IO编程 如果只是做Java开发,以上内容只需了解即可,不必深究(随便说说而已)。...已专门出了文章介绍:Java 网络IO编程总结(BIO、NIO、AIO均含完整实例代码)

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其实 Linux IO 模型没那么难

而我们 Linux 根据这两个阶段是否阻塞,分成了 5 个经典 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 IO 模型 异步 IO 模型 阻塞 IO 模型...而当收到内核响应后,进程便会将数据从内核缓冲区复制到程序缓冲区。这个阶段与上面两个模型一模一样,进程同样阻塞。 ? 简单地说:IO 复用模型在第二阶段与阻塞 IO 和非阻塞 IO 是完全一致。...但是在第一阶段上,其有效率上巨大提升,其能同时轮询多个数据流,提高了效率。 信号驱动 IO 模型 信号驱动与前面几个模型不同之处就在与信号这个词。...从上面的 5 种 IO 模型,我们可以看出,真正实现异步非阻塞只有异步 IO 这种模型,而其他四种都是同步性 IO。因为在第二阶段:从内核缓冲区复制到进程缓冲区时候,不可能干其他事情。...好了,关于 Linux IO 模型分享,今天就聊到这儿。 谢谢大家阅读。如果文章对你有帮助,欢迎评论转发点赞三连,我们下次见~

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linux 下经典 IO 复用模型 -- epoll 使用

概述 epoll 是 linux 内核为处理大批量文件描述符而对 poll 进行改进版本,是 linux 下多路复用 IO 接口 select/poll 增强版本,显著提高了程序在大量并发连接中只有少量活跃情况下...在获取事件时,它无需遍历整个被侦听描述符集,只要遍历被内核 IO 事件异步唤醒而加入 ready 队列描述符集合就行了。...epoll 除了提供 select/poll 所提供 IO 事件电平触发,还提供了边沿触发,,这样做可以使得用户空间程序有可能缓存 IO 状态,减少 epoll_wait 或 epoll_pwait...需要注意是,该描述符使用完毕后同样需要 close 操作。 size 参数用来告诉内核监听数目,自从 linux 2.6.8 开始,size 参数被忽略,但是依然必须大于 0。 3.2....EWOULDBLOCK 错误) 需要注意是,如果一直不对这个 fd 作 IO 操作(从而导致它再次变成未就绪),内核不会发送更多通知(only once),不过在TCP协议中,ET 模式加速效用仍需要更多

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Linux5种IO模型小结(转)

同步与异步主要区别就在于:会不会导致请求进程(或线程)阻塞。同步会使请求进程(或线程)阻塞而异步不会。   linux下有五种常见IO模型,其中只有一种异步模型,其余皆为同步模型。...如图:   阻塞IO模型   阻塞IO模型是最常见IO模型了,对于所有的“慢速设备”(socket、pipe、fifo、terminal)IO默认方式都是阻塞方式。...图示:   多路复用IO模型   多路复用是让阻塞发生在我们多路复用IO操作系统调用上面,而不是我们真正去执行IO系统调用。使用这个方式好处就是可以同时监控多个用于IO文件描述符。   ...异步IO模型   Linux上异步IO有一组POSIX规定接口,已aio开头几个SYSCALL。...下图是关于异步IO模型图示:

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IOIO模型

网络IO 服务端如何实现高并发、海量连接与网络IO方式有着千丝万缕联系,与磁盘IO不同是,网络IO是从网卡拿数据,仅此而已 在讨论网络IO方式之前,我们应该先对阻塞/非阻塞、同步/异步概念有一个比较清晰认识...IO多路复用 为了解决上面提到NIO会导致大量系统调用问题,出现了IO多路复用模型。...在Linux中,IO多路复用实现主要有select poll epoll,都是采用上述思想设计,不过它们之间又略有不同。...select返回已经就绪文件描述符并遍历,逐个执行IO操作。 select缺点是单个进程可以监视文件描述符数量有限,在Linux限制是1024。...(采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议进行授权) 本文标题:《 IOIO模型

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框架篇:linux网络IO+Reactor模型

基本概念介绍 网络I/O读写过程 linux五种网络I/O模型 多路复用I/O深入理解一波 Reactor模型 Proacotr模型 关注公众号,一起交流 :潜行前行 基本概念介绍 进程(线程)切换...数据copy完成,此时进程切换恢复 linux五种网络IO模型 阻塞式I/O (blocking IO) ssize_t recvfrom(int sockfd,void *buf,size_t len...最基础I/O模型就是阻塞I/O模型,也是最简单模型。...fd,直接返回就绪链表即可 linux2.6 之后使用了mmap技术,数据不在需要从内核复制到用户空间,零拷贝 关于epollIO模型是同步异步疑问 概念定义 同步I/O操作:导致请求进程阻塞,直到...参考文章 聊聊Linux 五种IO模型[1] 网络io模型[2] 网络IO[3] 5种网络IO模型[4] epoll原理详解及epoll反应堆模型[5] 参考资料 [1] 聊聊Linux 五种IO模型

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IO模型

阻塞与非阻塞针对是进程或线程:阻塞是当请求不能满足时候就将进程挂起,而非阻塞则不会阻塞当前进程 二  Linux五种I/O模型 1)阻塞I/O(blocking I/O) 2)非阻塞I/O (nonblocking...本文讨论背景是Linux环境下network IO,对于一个network IO (这里我们以read举例),它会涉及到两个系统对象,一个是调用这个IOprocess (or thread),另一个就是系统内核...非阻塞IO模型 简介:非阻塞IO通过进程反复调用IO函数(多次系统调用,并马上返回);在数据拷贝过程中,进程是阻塞Linux下,可以通过设置socket使其变为non-blocking。...实例   但是非阻塞IO模型绝不被推荐。    ...异步IO模型 简介:数据拷贝时候进程无需阻塞。 Linuxasynchronous IO其实用得不多,从内核2.6版本才开始引入。先看一下它流程: ?

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