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Linux 直接IO 原理与实现

另外,有些应用程序需要自己管理 I/O 缓存的(如数据库系统),那么就需要使用 直接I/O 了。 直接I/O 直接I/O 就是对用户进行的 I/O 操作直接与块设备进行交互,而不进行缓存。...直接I/O 的缺点是:每次 I/O 操作都直接与块设备进行交互,增加了对块设备的读写操作。...if (filp->f_flags & O_DIRECT) // 如果标记了使用直接IO goto o_direct; ......() 函数, // 而 ext2_direct_IO() 函数直接调用了 generic_direct_IO() 函数 retval = mapping->a_ops->...调用真实文件系统的 direct_IO() 接口对 直接I/O 进行处理。 map_user_kiobuf() 函数属于内存管理部分,可以参考之前的 内存管理 相关的文章进行分析,这里就不重复了。

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单片机IO直接驱动继电器,你想多了

用单片机IO直接驱动继电器和电磁阀?虽然这个问题对于老鸟来说不值一提,但对于很多初学单片机的小伙伴来说,很多人还是不知道的。今天我们就来说说继电器。...前面我们说过了,可以用单片机控制这个线圈上的电压,你可以直接用两只手拿上5V和GND两条线直接通到继电器线圈的两个引脚,就会听到响声了。 那用单片机怎么给他加电压?...我们知道,单片机引脚就可以输出5V,是不是直接用单片机引脚连接继电器线圈,就可以了呢? 答案当然不是的!...通过上面的计算,虽然5V的单片机可以输出5V的电压,但是输出电流能力有限,远远达不到驱动继电器的电流,所以无法直接驱动继电器。假如我们采用灌电流的连接方式,这样很有可能直接烧坏单片机的IO口。

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    10分钟带你搞懂Linux中直接IO原理

    导语 | 本文主要以一张图为基础,向大家介绍Linux在I/O上做了哪些事情,即Linux中直接I/O原理,希望本文的经验和思路能为读者提供一些帮助和思考。...但是不同类型的文件系统标准和接口可能各有差异,我们在做应用开发的时候却很少关心系统调用以下的具体实现,大部分时候都是直接系统调用open, read, write, close来实现应用程序的功能,不会再去关注我们具体用了什么文件系统...wrn3552@novadev:~/playground$ stat file 文件:file 大小:0 块:0 IO 块:4096 普通空文件设备...ZFS保证写操作事务采用的是copy on write的方式: 当block B有修改变成B1的时候,普通的文件系统会直接在block B原地进行修改变成B1。...IOSchedulers (https://wiki.ubuntu.com/Kernel/Reference/IOSchedulers) 关于blkmq可以参考Linux Multi-Queue Block IO

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    IO及IO模型

    这是普通的IO操作,除此之外还有各种方式用于加快IO,譬如DMA、零拷贝技术等。...网络IO 服务端如何实现高并发、海量连接与网络IO的方式有着千丝万缕的联系,与磁盘IO不同的是,网络IO是从网卡拿数据,仅此而已 在讨论网络IO的方式之前,我们应该先对阻塞/非阻塞、同步/异步的概念有一个比较清晰的认识...,可以将网络IO分为阻塞IO和非阻塞IO 具体来说,用户态进程发起了读写请求,但是内核态数据还未准备就绪(磁盘、网卡还没准备好数据), 如果进程需要阻塞等待,直到内核数据准备好,才返回,则为阻塞IO;...如果内核立马返回,不会阻塞进程,则为非阻塞IO; 同步IO与异步IO 在一次IO中数据传输的两个步骤中,但凡有一处发生了阻塞,就被称为同步IO;如果两个步骤都不阻塞,则被称为异步IO。...AIO AIO是异步非阻塞IO,当进行读写的时候,进程只需要调用API的read或write方法,当IO结束,调用回调函数通知用户线程直接去取数据就好了,与NIO不同的是,AIO是把数据从内核拷贝到用户态也交给了系统线程去处理

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    buffer io和direct io

    使用了操作系统内核的页缓存,保护了磁盘 缓存 I/O 减少读盘的次数,提高了读取速度 总的来说,Buffer I/O为了提高读写效率和保护磁盘,使用了页缓存机制,不过由于页缓存处于内核空间,不能被应用程序(用户进程)直接寻址...Direct I/O 凡是通过直接 I/O 方式进行数据传输,数据均直接在用户地址空间的缓冲区和磁盘之间直接进行传输,中间少了页缓存的支持。...Java 中目前是没有直接支持 Direct I/O的,只支持Buffer I/O。...我们可以通过JNA 来实现其支持,linux通过将O_DIRECT标志传递给 open()系统调用来实现对Direct I/O 的支持,不过直接操作磁盘,所有写入内存块数量必须是文件系统块大小的倍数,而且要与内存页大小对齐...JNA 是 Java 中一种用来与本地共享库进行互操作的便捷方式,使用它可以直接调用操作系统本地库。 开源的Jaydio是一个实现了对Direct I/O支持的Java I/O库。

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    基础IO:系统文件IO

    当向文件内写入内容时,可以进行文本写入和二进制写入,两者的区别写入是语言层面的概念,系统不会关心类型,只要写入内容就会直接写入。...它提供了一种便捷的接口,让我们可以操作文件而无需直接涉及底层的文件描述符。..._file:该文件对应的系统级文件描述符,这是最直接的文件标识。 _bufsiz:缓冲区的大小。 _tmpfname:如果文件是临时的,存储其文件名。...语言的设计、标准库的实现以及对底层硬件的抽象都直接影响着程序的可移植性。 C 语言的可移植性 C 语言作为一种接近硬件的低级编程语言,直接与操作系统的底层交互。...Go:Go 语言内置对多平台的支持,编译器可以直接生成不同操作系统和架构的二进制文件,从而确保 Go 程序具有较高的可移植性。

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    理解一下5种IO模型、阻塞IO和非阻塞IO、同步IO和异步IO

    LINUX中进程无法直接操作I/O设备,其必须通过系统调用请求kernel来协助完成I/O动作;内核会为每个I/O设备维护一个缓冲区。...对于一个输入操作来说,进程IO系统调用后,内核会先看缓冲区中有没有相应的缓存数据,没有的话再到设备中读取,因为设备IO一般速度较慢,需要等待;内核缓冲区有数据则直接复制到进程空间。...如果IO操作成功则进程直接获取到数据。...这个直接理解就好,进程(线程)IO调用会不会阻塞进程自己。所以这里两个概念是相对调用进程本身状态来讲的。...异步IO:用户进程发出IO调用,去获取IO设备数据,并不需要同步,内核直接复制到进程,整个过程不导致请求进程阻塞。

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    同步 IO 和异步 IO

    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...io 的处理方是内核态,所以不需要阻塞 阻塞 io: 用户线程发起 io 请求并阻塞用户线程释放 CPU 执行权,等待内核态的 io 处理完成。...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。

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    【Vivado那些事】Xilinx FPGA普通IO能不能直接接入PLL作为时钟输入

    [结论] 普通IO不能直接作PLL的时钟输入,专用时钟管脚可以; 普通IO可以通过BUFG再连到PLL的时钟输入上,但要修改PLL的设置 input clk的选项中要选择"No Buffer"; 具体内部布局分配可以通过...NgdBuild:924 - input pad net 'clkin_w' is driving non-buffer primitives: [Demo2] // demo2 regular io...不能直接做锁相环的输入,所以会报这样的错: ERROR:Place:1397 - A clock IOB / MMCM clock component pair have been found that...The clock IO can use the fast path between the IOB and the MMCM if the IOB is placed on a Clock...这样普通IO就可以当作PLL的时钟输入了,顺利产生bit; 时钟还是最好用全局时钟IO,画图时一定要注意 ZYNQ7020里没有global clock的概念了,但有了很多专用时钟脚,用起来一样; 文章转自

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    初识IO | IO系列(一)

    不过每次读写都需要CPU复制数据到内存,特点是处理的数据量小,而且,CPU每次都需要处理中断,比较浪费CPU资源,不过相对于询问方式,CPU和外围设备可以并行工作; DMA方式:由DMA直接复制内存与外设的数据传输...文件系统 在计算机中,数据存储的地方主要是内存和磁盘,从用户角度看,用户通过磁盘来存储数据,而用户直接使用的就是基于磁盘的文件系统,从系统角度来看,文件系统是操作系统为存储设备和用户之间提供的一个抽象接口...如果简单地以内核产生请求的次序直接将请求发给块设备的话,那么块设备性能肯定让人难以接受,因为磁盘寻址是整个计算机中最慢的操作之一。...//blog.csdn.net/qwe6112071/article/details/71822185 https://tech.meituan.com/2017/05/19/about-desk-io.html

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