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深入浅出:Linux设备驱动异步通知和异步IO

在设备驱动中使用异步通知可以使得对设备的访问可进行时,由驱动主动通知应用程序进行访问。因此,使用无阻塞I/O的应用程序无需轮询设备是否可访问,而阻塞访问也可以被类似“中断”的异步通知所取代。...异步通知类似于硬件上的“中断”概念,比较准确的称谓是“信号驱动异步I/O”。...1、异步通知的概念和作用 影响:阻塞–应用程序无需轮询设备是否可以访问 非阻塞–中断进行通知 即:由驱动发起,主动通知应用程序 2、linux异步通知编程 2.1 linux信号 作用:linux系统中...异步I/O 同步I/O:linux系统中最常用的输入输出(I/O)模型是同步I/O,在这个模型中,当请求发出后,应用程序就会阻塞,知道请求满足 异步I/O:I/O请求可能需要与其它进程产生交叠 Linux...代码清单给出了使用回调函数作为 AIO 异步 I/O 请求完成的通知机制的例子 1 /*设置异步 I/O 请求*/2 void setup_io(...)3 {4 int fd;5 struct aiocb

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    IO异步

    一、说明 对于耗时的过程,我们将其交给别人(如其另外一个线程)去执行,而我们继续往下处理,当别人执行完耗时操作后再将结果反馈给我们,这就是我们所说的异步 二、回调写法实现原理 ​```python import...”"" print(“开始执行IO操作”) time.sleep(5) print(“完成IO操作,并执行回调函数”) cb(“io result”) # 执行回调函数 threading.Thread...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...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="...<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

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    异步IO

    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...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)...在下一轮Tick时取出执行 setImmediate process.nextTick()中的回调函数执行的优先级要高于setImmediate() 原因在于事件循环对观察者的检查是有先后顺序的 事件驱动与高性能服务器...事件驱动的实质,即 通过主循环加事件触发的方式来运行程序 事件循环是异步实现的核心,它 与浏览器中的执行模型基本保持了一致

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    同步 IO异步 IO

    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。...,而异步则是在发起 io 请求后立即返回继续执行后面的代码。...,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 ioio 的发起方,但内核态才是处理方 3、异步...信号驱动 io: 用户线程发起 io 请求,然后给负责 io 的 socket 注册一个函数用于完成后的回调,当内核态数据准备完成后会发出一个信号,用户线程接收后会调用之前注册的函数来读写 io 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。

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    Java 异步 IO

    AIO即NIO2.0,叫做异步不阻塞的IO。...异步IO功能的关键点,它们是Channel 类的一些子集,Channel在处理IO操作的时候需要被切换成一个后台进程。...在这里只单独讲解针对文件IO操作的AsynchronousFileChannel,但是需要注意的是,还有一些其他的异步管道,包括: AsynchronousFileChannel:针对文件; AsynchronousSocketChannel...这种风格特别适用于,想在异步IO操作中立即知道事件的通知。例如,如果在云中有大量的IO操作,但任何单一操作的失败不一定是致命的。...另外,在NIO中还支持多重IO,这样就可以使一个单线程管理多个IO管道和检查它的哪些IO管道是否做好了读取和写入的准备,支持此操作的一些类在 java.nio.channels包下,包括 SelectableChannel

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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。...然而,传统的设备驱动开发往往受限于内核空间的限制,无法充分发挥用户空间程序的灵活性和性能优势。为了解决这个问题,Linux内核引入了UIO(Userspace I/O)驱动模型。 ​...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。...六、结论 Linux UIO驱动模型提供了一种高效、灵活的方式来访问硬件设备资源。通过深入了解UIO驱动模型的架构、原理和内核函数,我们可以更好地利用这一模型,实现高性能、低延迟的设备驱动开发。

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    Linux 原生异步 IO 原理与使用(Native AIO)

    因为Linux存在很多第三方的异步 IO 库,如 libeio 和 glibc AIO。所以为了加以区别,Linux 的内核提供的异步 IO 就称为原生异步 IO。...本文主要介绍 Linux 原生 AIO 的原理和使用,所以不会对其他第三方的异步 IO 库进行分析,下面我们先来介绍 Linux 原生 AIO 的原理。 如 图2 所示: ?...从上面的流程可以看出,Linux异步 IO 操作主要由两个步骤组成: 1) 调用 io_submit 函数发起一个异步 IO 操作。...2) 调用 io_getevents 函数获取异步 IO 的结果。 下面我们主要分析,Linux 内核是怎么实现异步 IO 的。...在上面的例子中,我们获取异步 IO 操作的结果是在一个无限循环中进行的,其实 Linux 还支持一种基于 eventfd 事件通知的机制,可以通过 eventfd 和 epoll 结合来实现事件驱动的方式来获取异步

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    什么是异步IO

    什么是异步IO 从API上来说,是一组非阻塞的IO API,不过这是废话。 换个角度:程序不因为IO调用而被阻塞,就可以说程序是异步的。 要理解这个回答,首先要知道什么是“异步”。...此处,把sleep 10s换成其他阻塞IO(比如write/read)是一模一样的。 但是这种做法已经比较接近了。 真正的异步 定时器 我们先不管IO。...IO 从“定时器”的例子里看到,只有一个线程放在那死循环,就可以完成成百上千个任务。原理是“仅当任务完成时,触发对应的任务回调”。 放到通用的IO,这个道理也是一样的(其实定时器也是IO的一种)。...IO的正常事件只有两个:1.可读,2.可写。异常事件通常是连接异常、连接断开、资源问题等。 按定时器的原理,异步IO原理可以扩展为:“仅当事件触发时,才进行回调”。 这些在应用层是无法感知的。...Linux Epoll 以往的select和poll,本质是轮询fd,看是fd是否可读或者可写等。原理就是遍历指定的几个fd,检查它们的可读写状态,然后告诉应用层。

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    Java 非阻塞 IO异步 IO

    本文将介绍非阻塞 IO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。

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    flink异步io

    :http:  //apache-flink-mailing-list-archive.1008284.n3.nabble.com/DISCUSS-Proposal-for-Asynchronous-IO-in-FLINK-tt13497...AsyncCollector:对于每个输入流记录,将创建AsyncCollector并将其传递到用户的回调以获取异步i / o结果。...公共接口 添加了一个名为AsyncDataStream的辅助类,以提供将AsyncFunction(将执行异步i / o操作)添加到FLINK流作业的方法。...特定于用户的函数是collect,并且应该在异步操作完成或抛出错误时调用它们。...笔记 异步资源共享 对于在同一个TaskManager(也就是相同的JVM)中的不同插槽(任务工作者)之间共享异步资源(如连接到hbase,netty连接)的情况,我们可以使连接静态,以便同一进程中的所有线程都可以共享相同的实例

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    Flink 异步IO实战

    Flink source收到一条数据就会进行处理,如果需要通过这条数据关联外部数据源,例如mysql,在发出查询请求后,同步IO的方式是会等待查询结果再处理下一条数据的查询,也就是每一条数据都要等待上一个查询结束...而异步IO是指数据来了以后发出查询请求,先不等查询结果,直接继续发送下一条的查询请求,对于查询结果是异步返回的,返回结果之后再进入下一个算子的计算。这两种方式性能差距请看下的样例。...模拟异步查询之后,加上时间戳输出。...通过上面的例子可以看出,flink所谓的异步IO,并不是只要实现了asyncInvoke方法就是异步了,这个方法并不是异步的,而是要依靠这个方法里面所写的查询是异步的才可以。...否则像是上面query()方法那样,同样会阻塞查询相当于同步IO。在实现flink异步IO的时候一定要注意。官方文档也给出了相关的说明。

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    【专业技术】linux驱动异步通知探秘

    驱动程序运行在内核空间中,应用程序运行在用户空间中,两者是不能直接通信的。...但在实际应用中,在设备已经准备好的时候,我们希望通知用户程序设备已经ok,用户程序可以读取了,这样应用程序就不需要一直查询该设备的状态,从而节约了资源,这就是异步通知。...这时系统就会自动调用驱动程序的fasync方法。...*/  //最后进入一个死循环,程序什么都不干了,只有信号能激发input_handler的运行  //如果程序中没有这个死循环,会立即执行完毕  while (1); } 再看驱动层代码,驱动层其他部分代码不变...fa 指针指向一个设备特定的 fasync_struct * void kill_fasync(struct fasync_struct *fa, int sig, int band); 如果这个驱动支持异步通知

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    Java 非阻塞 IO异步 IO

    本文将介绍非阻塞 IO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。

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    Windows内核原理-同步IO异步IO

    背景 在前段时间检查异常连接导致的内存泄漏排查的过程中,主要涉及到了windows异步I/O相关的知识,看了许多包括重叠I/O、完成端口、IRP、设备驱动程序等Windows下I/O相关的知识,虽然学习到了很多东西...当使用一个线程向设备发出一个异步I/O请求时,该请求被传给设备驱动程序,设备驱动程序处理I/O请求时并不会等待I/O请求完成,而是将I/O请求加入到设备驱动程序的队列中,然后返回一个I/O处理中的信号。...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

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    异步陷阱之IO

    很多教程和资料都强调流畅的用户体验需要异步来辅助,核心思想就是保证用户前端的交互永远有最高的优先级,让一切费时的逻辑通通放到后台,等到诸事完备,通知一下前端给个提示或者继续下一步。...什么情况会导致IO不可用呢?似乎一下子还真无从下手,作为开发人员,最容易想到的方法就是祭出IDE,直接挂上调试器,只要捕获到这个IO异常就好了。经过几次尝试,终于看到了IO异常了,如下图: ?...,所以,问题肯定发生在这里的异步处理。...IO,但是内部处理逻辑没有等待这个结果就直接走后续的逻辑了,这样导致在服务器运行在高IO并发的情况就很容易发生IO异常。...以上分析了问题,但如何解决呢(某PM话外音:那谁谁,快点啊,客户催着呢),很简单,去除调这个异步IO就可以了,好吧,代码一点也不简单,重写这个GetStream方法,保证获取的FileStream使用同步

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